Hastighetsselektoren: v = E / B

Hva viser visualet?

I en hastighetsselektor står et elektrisk og et magnetisk felt vinkelrett på hverandre og på farten. Her peker E-feltet oppover og B-feltet ut av planet. Elektronet er negativt ladd, så den elektriske kraften peker motsatt av E-feltet, altså nedover, med størrelsen e·E. Den magnetiske kraften peker oppover med størrelsen e·v·B.

Går partikkelen rett fram, må kreftene være like store: e·E = e·v·B. Ladningen stryker ut, og du står igjen med v = E/B. Farten avhenger verken av massen eller av fortegnet på ladningen — selektoren slipper gjennom alle partikler med denne farten.

Er farten mindre enn E/B, blir den magnetiske kraften for liten og den elektriske vinner: partikkelen bøyes ned. Er farten større, vinner den magnetiske kraften og den bøyes opp. Med kapittelets elektron, v = 2,0 · 10⁷ m/s i B = 0,010 T, kreves E = v·B = 2,0 · 10⁵ V/m, og hver av kreftene blir 3,2 · 10⁻¹⁴ N.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. 1. To krefter, motsatt vei. E-feltet trekker elektronet ned, magnetfeltet skyver det opp.
2. 2. Rett fram betyr balanse. Går partikkelen rett fram, er e·E = e·v·B — ladningen stryker ut.
3. 3. Bare én fart slipper gjennom. v = E/B. Mindre fart: E-kraften vinner. Større: B-kraften vinner.

Nøkkelbegreper

• hastighetsselektor
• kryssede felt
• v = E/B
• kraftbalanse
• fartsfilter
• uavhengig av masse

På prøve og muntlig-praktisk

Oppgavetypen går igjen i fire av seks eksamenssett: høsten 2024 oppgave 2a, våren 2024 flervalg m, høsten 2025 oppgave 6 og våren 2026. Du skal kunne vise v = E/B og vurdere hva som skjer når farten avviker.

Kildegrunnlag

eksamen-host-2024.html oppgave 2a (eE = evB ⇒ v = E/B, og vurderingen av mindre fart), eksamen-var-2024 flervalg m og eksamen-host-2025 oppgave 6. Tallene er kapittelets egne (v = 2,0 · 10⁷ m/s, B = 0,010 T) fra https://www.ifingo.no/fysikk2/magnetisk-felt avsnitt 5.