امسح الكود لتختبر نفسك وتحصل على الإجابات الصحيحة على موقع المناهج.
كويز تفاعلي: المجالات والقوى المغناطيسية للتيارات والجسيمات المشحونة
يتناول هذا الاختبار مفاهيم أساسية في الكهرومغناطيسية، مركزاً على المجالات المغناطيسية الناتجة عن التيارات الكهربائية في الأسلاك الحلقية والملفات اللولبية. كما يغطي الاختبار القوة المغناطيسية المؤثرة على الأسلاك التي تحمل تياراً كهربائياً في مجال مغناطيسي خارجي، ويستعرض كيفية حسابها باستخدام المعادلة $F = ILB \sin \theta$. بالإضافة إلى ذلك، يتطرق الاختبار إلى القوة المغناطيسية المؤثرة على الجسيمات المشحونة المتحركة في المجالات المغناطيسية، مع تطبيق قاعدة اليد اليمنى لتحديد الاتجاه وحساب القوة باستخدام المعادلة $F = qvB \sin \theta$. تشمل الأسئلة أيضاً الخصائص الأساسية للمغناطيسات ووحدات القياس ذات الصلة.
يرجى الانتباه إلى أن المعلم قام بإعداد الأسئلة فقط، ولم يقم بإعداد الإجابات أو الشروحات المرفقة. وقد تم توليد الإجابات باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، لذلك قد تتضمن بعض الأخطاء أو عدم الدقة.
للحصول على الإجابات الصحيحة والمضمونة، يُرجى الرجوع إلى المعلم أو المصدر الدراسي المعتمد.
السؤال 1
النقاط: 1
ماذا يحدث لخطوط المجال المغناطيسي عند تشكيل السلك على شكل "حلقة" (Loop) ومرور تيار كهربائي فيه؟
تفسير الإجابة
عند مرور تيار كهربائي في حلقة، تتجمع خطوط المجال المغناطيسي داخل الحلقة وتكون في نفس الاتجاه، مما يزيد من شدة المجال المغناطيسي في مركزها.
السؤال 2
النقاط: 1
بالنظر إلى الشكل، إذا كان اتجاه المجال المغناطيسي "داخل" الحلقة يتجه نحوك (للخارج)، فكيف يكون اتجاهه "خارج" الحلقة؟
تفسير الإجابة
خطوط المجال المغناطيسي تكون حلقات مغلقة. إذا كان المجال داخل الحلقة يتجه نحوك (للخارج)، فإنه يبتعد عنك (للداخل) خارج الحلقة لإكمال الدورة.
السؤال 3
النقاط: 1
عند تطبيق قاعدة قبضة اليد اليمنى على "أي جزء" من أجزاء الحلقة السلكية، فإن الأصابع الملتفة حول السلك تشير دائماً إلى:
تفسير الإجابة
في قاعدة قبضة اليد اليمنى للحلقات السلكية، تشير الأصابع الملتفة حول السلك إلى اتجاه التيار الكهربائي المار فيه، بينما يشير الإبهام إلى اتجاه المجال المغناطيسي داخل الحلقة.
السؤال 4
النقاط: 1
أي العبارات التالية تصف المجال المغناطيسي الناتج عن حلقة سلكية واحدة بشكل دقيق؟
تفسير الإجابة
عند مرور تيار في حلقة سلكية، تتكون خطوط مجال مغناطيسي دائرية حول السلك وتتركز وتتراكم داخل الحلقة، مما ينتج مجالاً أقوى هناك.
السؤال 5
النقاط: 1
ماذا يحدث للمجال المغناطيسي المتولد داخل الحلقة السلكية إذا تم عكس اتجاه تدفق التيار الكهربائي؟
تفسير الإجابة
وفقًا لقاعدة اليد اليمنى، يتناسب اتجاه المجال المغناطيسي طرديًا مع اتجاه التيار الكهربائي. لذا، عند عكس اتجاه التيار، ينعكس اتجاه المجال المغناطيسي.
السؤال 6
النقاط: 1
عدد خطوط المجال المغناطيسي التي تمر عبر سطح عمودي عليها يُسمى بـ:
تفسير الإجابة
التدفق المغناطيسي هو مقياس لعدد خطوط المجال المغناطيسي التي تمر عبر مساحة معينة بشكل عمودي عليها.
السؤال 7
النقاط: 1
عند تحديد قطبية "مغناطيس كهربائي" باستخدام قاعدة اليد اليمنى، تشير الأصابع لاتجاه التيار بينما يشير الإبهام لـ:
تفسير الإجابة
في قاعدة اليد اليمنى للملف اللولبي (المغناطيس الكهربائي)، تشير الأصابع لاتجاه التيار، بينما يشير الإبهام إلى اتجاه القطب الشمالي للمجال المغناطيسي الناتج.
السؤال 8
النقاط: 1
يفقد المغناطيس الدائم خواصه المغناطيسية إذا تعرض لـ:
تفسير الإجابة
يمكن للمغناطيس الدائم أن يفقد خواصه المغناطيسية عند تعرضه لدرجات حرارة عالية (التسخين) أو صدمات ميكانيكية قوية (السقوط القوي)، مما يؤدي إلى إعادة ترتيب المجالات المغناطيسية الداخلية.
السؤال 9
النقاط: 1
في محركات الأقراص الصلبة للكمبيوتر، يتم تسجيل المعلومات عن طريق عكس اتجاه المجال المغناطيسي لـ :
تفسير الإجابة
تستخدم محركات الأقراص الصلبة رؤوس قراءة وكتابة تحتوي على ملفات لولبية صغيرة جدًا تعمل كمغناطيسات كهربائية لتغيير اتجاه المجال المغناطيسي على سطح القرص لتخزين البيانات.
السؤال 10
النقاط: 1
لزيادة شدة المجال المغناطيسي لملف لولبي، يمكننا القيام بكل ما يلي ما عدا:
تفسير الإجابة
لزيادة شدة المجال المغناطيسي لملف لولبي، يجب زيادة شدة التيار أو عدد اللفات أو استخدام قلب مغناطيسي. زيادة التباعد بين اللفات تقلل من شدة المجال.
السؤال 11
النقاط: 1
الملف السلكي الذي يتألف من لفات كثيرة ويسلك سلوك المغناطيس عند مرور تيار فيه يسمى: (Solenoid)
تفسير الإجابة
الملف اللولبي هو سلك ملفوف على شكل حلزوني (لولب) ينتج مجالاً مغناطيسيًا عندما يمر تيار كهربائي فيه، ويعمل كمغناطيس كهربائي.
السؤال 12
النقاط: 1
وفقاً لقاعدة كف اليد اليمنى الموضحة في الشكل، ، يشير اتجاه راحة اليد (باطن الكف) إلى:
تفسير الإجابة
في قاعدة كف اليد اليمنى للقوة المؤثرة على سلك يحمل تيارًا في مجال مغناطيسي، تشير الأصابع إلى اتجاه المجال المغناطيسي (B)، ويشير الإبهام إلى اتجاه التيار الكهربائي (I)، وتشير راحة اليد (أو عمودياً خارج راحة اليد) إلى اتجاه القوة المغناطيسية (F) المؤثرة على السلك.
السؤال 13
النقاط: 1
إذا تم توجيه أصابع اليد اليمنى لجهة اليمين (تمثل المجال B) وتوجيه الإبهام للأعلى (يمثل التيار I)، فبناءً على الشكل، يكون اتجاه القوة المغناطيسية:
تفسير الإجابة
بتطبيق قاعدة كف اليد اليمنى: إذا كانت الأصابع (B) متجهة لليمين والإبهام (I) للأعلى، فإن راحة اليد تشير إلى اتجاه القوة (F)، وهي في هذه الحالة ستكون للداخل (بعيداً عن الناظر أو داخل الصفحة).
السؤال 14
النقاط: 1
تكون القوة المغناطيسية المؤثرة على السلك دائماً في اتجاه:
تفسير الإجابة
القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك يحمل تياراً في مجال مغناطيسي تكون دائماً عمودية على كل من اتجاه التيار الكهربائي واتجاه المجال المغناطيسي، وفقًا لقاعدة اليد اليمنى أو تعريف الضرب الاتجاهي.
السؤال 15
النقاط: 1
ماذا يحدث لاتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة على السلك إذا تم عكس اتجاه التيار الكهربائي المار فيه فقط؟
تفسير الإجابة
وفقًا لقاعدة كف اليد اليمنى، يتغير اتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك يحمل تيارًا إذا تم عكس اتجاه التيار الكهربائي، لأن القوة تعتمد على الضرب الاتجاهي بين اتجاه التيار والمجال.
السؤال 16
النقاط: 1
سلك مستقيم طوله 0.10 m يحمل تياراً شدته 5 A موضوع فى مجال مغناطيسي منتظم عمودي على السلك. إذا كانت القوة المؤثرة على السلك هي 0.20 N، فما مقدار شدة المجال المغناطيسي (B)؟
تفسير الإجابة
باستخدام القانون $F = ILB \sin\theta$، ولأن السلك عمودي على المجال، فإن $\sin\theta = \sin(90^{\circ}) = 1$. إذن، $B = \frac{F}{IL} = \frac{0.20}{5 \times 0.10} = \frac{0.20}{0.50} = 0.40\text{ T}$.
السؤال 17
النقاط: 1
سلك يبلغ طوله 0.50 m ويحمل تيار شدته 8.0 A يتعامد مع مجال مغناطيسي مقداره 0.4 T. ما مقدار القوة التي تؤثر على السلك؟
تفسير الإجابة
باستخدام القانون $F = ILB \sin\theta$، ولأن السلك يتعامد مع المجال، فإن $\sin\theta = \sin(90^{\circ}) = 1$. إذن، F = 8.0 × 0.50 × 0.4 = 1.6 N.
السؤال 18
النقاط: 1
سلك يبلغ طوله 75 cm ويحمل تيارًا شدته 6.0 A يتعامد على مجال مغناطيسي منتظم. يبلغ مقدار القوة المؤثرة على السلك 0.60 N. كم يبلغ مقدار المجال المغناطيسي؟
تفسير الإجابة
باستخدام القانون $F = ILB \sin\theta$، ولأن السلك يتعامد مع المجال، فإن $\sin\theta = \sin(90^{\circ}) = 1$. نحول الطول من سنتيمتر إلى متر: L = 75 cm = 0.75 m. إذن، $B = \frac{F}{IL} = \frac{0.60}{6.0 \times 0.75} = \frac{0.60}{4.5} \approx 0.133\text{ T}$، أقرب قيمة هي 0.13 T.
السؤال 19
النقاط: 1
ما مقدار التيار المطلوب لإنتاج قوة تبلغ 0.38 N على سلك بطول 10.0 cm عمودي على مجال مغناطيسي مقداره 0.49 T؟
تفسير الإجابة
باستخدام القانون $F = ILB \sin\theta$، ولأن السلك عمودي على المجال، فإن $\sin\theta = \sin(90^{\circ}) = 1$. نحول الطول من سنتيمتر إلى متر: L = 10.0 cm = 0.10 m. إذن، $I = \frac{F}{LB} = \frac{0.38}{0.10 \times 0.49} = \frac{0.38}{0.049} \approx 7.755\text{ A}$، أقرب قيمة هي 7.8 A.
السؤال 20
النقاط: 1
سلك نحاسي طوله 40.0 cm يحمل تياراً شدته 6.0 A. ويزن 0.35 N. هناك مجال مغناطيسي معين قوي بما يكفي لموازنة قوة الجاذبية على السلك. ما شدة المجال المغناطيسي؟
تفسير الإجابة
لتحقيق التوازن مع قوة الجاذبية، يجب أن تكون القوة المغناطيسية مساوية لقوة الجاذبية، أي F = 0.35 N. بافتراض أن السلك عمودي على المجال ($\sin\theta = 1$) وطول السلك L = 40.0 cm = 0.40 m. باستخدام القانون $B = \frac{F}{IL} = \frac{0.35}{6.0 \times 0.40} = \frac{0.35}{2.4} \approx 0.1458\text{ T}$، أقرب قيمة هي 0.15 T.
السؤال 21
النقاط: 1
تُقاس شدة المجال المغناطيسي (B) بوحدة التسال (T)، والتي تكافئ:
تفسير الإجابة
وحدة التسال (T) لقياس شدة المجال المغناطيسي تكافئ الوحدة المشتقة N / (A × m)، وذلك من قانون القوة المؤثرة على سلك يحمل تياراً في مجال مغناطيسي $F = ILB \sin\theta$، حيث $B = \frac{F}{IL}$.
السؤال 22
النقاط: 1
تكون القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك يحمل تياراً موضوع في مجال مغناطيسي مساوية للصفر عندما :
تفسير الإجابة
تكون القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك يحمل تياراً في مجال مغناطيسي صفراً عندما يكون اتجاه التيار موازياً لاتجاه المجال المغناطيسي ($\theta = 0^{\circ}$) أو مضاداً له ($\theta = 180^{\circ}$)، لأن $\sin(0^{\circ}) = 0$ و $\sin(180^{\circ}) = 0$.
السؤال 23
النقاط: 1
حدد واتجاه القوة المؤثرة على البروتون الظاهر في الشكل؟
تفسير الإجابة
بما أن البروتون شحنة موجبة، نستخدم قاعدة اليد اليمنى حيث يشير الإبهام لاتجاه السرعة (v) والأصابع لاتجاه المجال المغناطيسي (B). إذا كانت السرعة لليمين والمجال للداخل، فإن القوة تكون للأعلى. مقدار القوة $F = qvB \sin\theta$. $F = (1.6 \times 10^{-19}\text{ C}) \times (4.0 \times 10^4\text{ m/s}) \times (0.5\text{ T}) \times \sin(90^{\circ})$ F = 3.2 × 10-15 N.
السؤال 24
النقاط: 1
تدفق من الجسيمات ثنائية التابين (تفقد إلكترونين وبذلك تحمل شحنتين موجبتين أساسيتين) بسرعة 3.0 × 104 m/s عمودياً على مجال مغناطيسي يبلغ 9.0 × 10-2 T. كم تبلغ القوة المؤثرة على كل أيون؟
تفسير الإجابة
الشحنة q = 2 × 1.6 × 10-19 C = 3.2 × 10-19 C. السرعة v = 3.0 × 104 m/s. المجال المغناطيسي B = 9.0 × 10-2 T. الزاوية $\theta = 90^{\circ}$، لذا $\sin\theta = 1$. القوة $F = qvB \sin\theta = (3.2 \times 10^{-19}) \times (3.0 \times 10^4) \times (9.0 \times 10^{-2}) = 8.64 \times 10^{-16}\text{ N}$، التي تقرب إلى 8.6 × 10-16 N.
السؤال 25
النقاط: 1
ذرات هيليوم ثنائية التأين (جسيمات ألفا) تتحرك بزوايا قائمة على مجال مغناطيسي بسرعة 4.0 × 106 m/s. تبلغ القوة على كل جسيم 6.4 × 10-14 N. ما شدة المجال المغناطيسي؟
تفسير الإجابة
الشحنة q = 2 × 1.6 × 10-19 C = 3.2 × 10-19 C. السرعة v = 4.0 × 106 m/s. القوة F = 6.4 × 10-14 N. الزاوية $\theta = 90^{\circ}$، لذا $\sin\theta = 1$. شدة المجال المغناطيسي $B = \frac{F}{qv} = \frac{6.4 \times 10^{-14}}{(3.2 \times 10^{-19}) \times (4.0 \times 10^6)} = \frac{6.4 \times 10^{-14}}{12.8 \times 10^{-13}} = 0.5 \times 10^{-1} = 0.05\text{ T}$.
السؤال 26
النقاط: 1
بالنظر إلى الشكل، إذا كان هناك بروتون (شحنة موجبة) يتحرك نحو اليمين داخل مجال مغناطيسي يتجه إلى "داخل الصفحة" (X)، فما هو اتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة عليه؟
تفسير الإجابة
باستخدام قاعدة اليد اليمنى للشحنات الموجبة، إذا كان اتجاه السرعة (الإبهام) نحو اليمين واتجاه المجال المغناطيسي (الأصابع) نحو داخل الصفحة، فإن اتجاه القوة المغناطيسية (راحت الكف) سيكون نحو الأعلى.
السؤال 27
النقاط: 1
إذا استبدل البروتون في السؤال السابق بـ "إلكترون" (شحنة سالبة) يتحرك في نفس الاتجاه، فكيف سيكون اتجاه القوة؟
تفسير الإجابة
تكون اتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة على شحنة سالبة معاكساً لاتجاه القوة المؤثرة على شحنة موجبة في نفس الظروف (نفس اتجاهات السرعة والمجال المغناطيسي). فإذا كانت القوة على البروتون للأعلى، ستكون على الإلكترون للأسفل.
السؤال 28
النقاط: 1
عند تطبيق قاعدة اليد اليمنى لتحديد القوة على جسيم مشحون، إلى ماذا تشير الأصابع الأربعة الممدودة؟
تفسير الإجابة
في قاعدة اليد اليمنى لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية على جسيم مشحون (قاعدة راحة اليد)، يشير الإبهام إلى اتجاه سرعة الجسيم (v)، وتشير الأصابع الأربعة الممدودة إلى اتجاه المجال المغناطيسي (B)، وتشير راحة اليد إلى اتجاه القوة (F) على شحنة موجبة.
إليك اختبارات إضافية لـ الصف الثاني عشر العام بحسب الفصل الثالث والمادة فيزياء
لا يتم عرض هذا الجزء إلا عند النزول إليه، لتخفيف تحميل الصفحة.
...
🍪
إشعار ملفات تعريف الارتباط
يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط لتحسين تجربة التصفح وقياس الأداء وعرض المحتوى بشكل أفضل.
باستخدامك للموقع فإنك توافق على استخدامنا لها وفق
سياسة الخصوصية.
