يتحرك جسيم ألفا بسرعة 8 × 10⁵ m/s عموديًا على مجال مغناطيسي منتظم قدره 0,01 T. جد مقدار القوة المغناطيسية F المؤثرة فيه.
ورقة عمل المجالات المغناطيسية والحث مع الإجابات
1.سهلة
|q| = 3,204 × 10⁻¹⁹ Cv = 8 × 10⁵ m/sB = 0,01 Tθ = 90°
F = fN
2.سهلة
يحمل سلك مستقيم طويل تيارًا قدره 30 A. جد كثافة التدفق المغناطيسي B عند النقطة P التي تبعد 5 cm عن السلك.
I = 30 Ar = 5 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
3.متوسطة
ملف من 250 لفة مساحته 10 cm². مجال منتظم عمودي على الملف يرتفع بانتظام من 0,2 T إلى 0,3 T خلال 250 ms. جد متوسط ق.د.ك المحثوثة ε.
N = 250A = 10 cm²B: 0,2 T → 0,3 TΔt = 250 ms
ε = mV
4.متوسطة
يتحرك إلكترون بسرعة 2 × 10⁶ m/s عموديًا على مجال مغناطيسي منتظم قدره 5 mT. جد نصف القطر r لمساره الدائري.
m = 9,109 × 10⁻³¹ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cv = 2 × 10⁶ m/sB = 5 mT
r = cm
5.صعبة
يمر جسيم ألفا دون انحراف عبر منتقي سرعة بمجالين متعامدين E = 2 × 10⁵ V/m و B₁ = 0,4 T. ثم يدخل منطقة ثانية فيها مجال مغناطيسي فقط B₂ = 0,4 T، بزاوية قائمة. جد نصف القطر r لمساره هناك.
E = 2 × 10⁵ V/mB1 = 0,4 TB2 = 0,4 Tm = 6,645 × 10⁻²⁷ kg|q| = 3,204 × 10⁻¹⁹ C
r = cm
6.صعبة
ملف من 100 لفة أبعاده 5 cm × 5 cm يدور بسرعة 900 rpm في مجال منتظم قدره 0,3 T حول محور عمودي على المجال. جد القيمة الفعالة Erms للق.د.ك.
N = 100A = 5 cm × 5 cmB = 0,3 Tn = 900 rpm
Erms = V
مفتاح الإجابات
- 1. F = 2,563 fN
- 2. B = 120 µT
- 3. ε = 100 mV
- 4. r = 0,2274 cm
- 5. r = 2,592 cm
- 6. Erms = 4,998 V
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.