اختبار اختيار من متعدد تفاعلي: مراجعة 3 نهاية الفصل الدراسي الثاني في الفيزياء
تتناول هذه المراجعة الشاملة مفاهيم الفيزياء المتعلقة بالمجالات المغناطيسية وخصائصها، حيث تركز الأسئلة على دراسة القوة المغناطيسية المؤثرة على الشحنات المتحركة والأسلاك التي يمر بها تيار كهربائي، بالإضافة إلى قوانين حركة الجسيمات المشحونة في مسارات دائرية وحلزونية. كما تشمل المراجعة حسابات عزم الدوران المؤثر على الملفات في المجالات المغناطيسية المنتظمة وتطبيقات قاعدة اليد اليمنى لتحديد اتجاهات القوى والمجالات.
🏆 انضم إلى التحدي واحصل على ترتيبك
اختبار شهادة تدريبي مؤقت للصف والمادة والفصل نفسه.
اختر إجابة واحدة لكل سؤال. عند الاختيار ستظهر النتيجة فورًا: الأخضر صحيح، والأحمر خطأ، وسيظهر تفسير الإجابة مباشرة إن كان متوفرًا. وبعد آخر سؤال ستظهر الدرجة النهائية تلقائيًا.
تتحرك شحنة مقدارها (q = 1.28 × 10-5 C) بسرعة (5.63 × 107 m/s) عمودياً على مجال مغناطيسي منتظم مقداره (8.91 × 10-4 T) . ما مقدار القوة المغناطيسية المؤثرة في الشحنة ؟
تفسير الإجابة
يتم حساب القوة من القانون \( F = qvB \sin \theta \). بما أن الحركة عمودية (\( \theta = 90^\circ \))، فإن \( F = (1.28 \times 10^{-5}) \times (5.63 \times 10^7) \times (8.91 \times 10^{-4}) \approx 0.642 \text{ N} = 6.42 \times 10^{-1} \text{ N} \).
ما شكل المسار للإلكترون الموضح في الشكل المجاور عند دخوله مجالاً مغناطيسياً ثابتاً ؟
تفسير الإجابة
عند دخول الجسيم المشحون للمجال المغناطيسي بزاوية لا تساوي 0 أو 90، يتحرك في مسار لولبي (حلزوني) نتيجة وجود مركبتين للسرعة، إحداهما موازية للمجال والأخرى عمودية عليه.
يتحرك إلكترون و بروتون بالسرعة نفسها وبالاتجاه نفسه في مجال مغناطيسي منتظم فتؤثر في كل منهما قوة مغناطيسية ، أي الآتية صحيح للقوة المغناطيسية المؤثرة في الجسيمين ؟
تفسير الإجابة
بما أن لهما نفس مقدار الشحنة والسرعة وفي نفس المجال، فالمقدار متساوي. وبما أن شحنتيهما مختلفتان في النوع (سالب وموجب)، فإن اتجاه القوة يكون متعاكساً.
تم إطلاق جسيم P1 الذي كتلته m وشحنته q بسرعة مقدارها v باتجاه عمودي على مجال مغناطيسي منتظم B . وتم إطلاق جسيم آخر P2 كتلته m/2 وشحنته 2q بسرعة مقدارها 2v بنفس اتجاه P1 . قارن بين التسارعين (a1, a2) للجسيمين عند دخولهما المجال المغناطيسي ؟
يدخل إلكترون يتحرك بسرعة v مجالاً مغناطيسياً منتظماً كما هو موضح بالشكل . ما ذا يحدث للإلكترون عندما يدخل المجال المغناطيسي ؟
تفسير الإجابة
في الشكل يشير المجال لأسفل والسرعة لليمين. باستخدام قاعدة اليد اليمنى لليد المفتوحة، يشير الإبهام لليمين والأصابع لأسفل، فيكون الكف للداخل، وبما أنه إلكترون (شحنة سالبة) ينعكس الاتجاه ليصبح للخارج.
لا يمكن لمجال مغناطيسي ثابت بذل شغل على جسيم مشحون متحرك ؟ أي الآتية يصف العبارة السابقة بشكل صحيح ؟
تفسير الإجابة
الشغل يساوي \( W = \vec{F} \cdot \vec{d} \). وبما أن القوة المغناطيسية دائماً متعامدة مع اتجاه الحركة (السرعة)، فإن جيب تمام الزاوية بينهما هو صفر، وبالتالي الشغل المبذول صفر.
يتحدد بروتون في مجال مغناطيسي منتظم مقداره (B = 0.25 T) على مسار دائري في اتجاه عقارب الساعة بسرعة مماسيه مقدارها (v = 2.8 × 105 m/s) . احسب نصف قطر المسار الدائري ؟ إذا تضاعف المجال المغناطيسي إلى ثلاثة أمثال ماذا يطرأ على مقدار سرعة البروتون ؟
تفسير الإجابة
نصف القطر: \( r = \frac{mv}{qB} = \frac{(1.67 \times 10^{-27})(2.8 \times 10^5)}{(1.6 \times 10^{-19})(0.25)} = 11.7 \times 10^{-3} \text{ m} \). وبناءً على التناسب الطردي بين r و v في القانون، لكي يزداد نصف القطر إلى ثلاثة أمثال (كما يوحي السؤال رغم صياغته)، يجب أن تزداد السرعة إلى ثلاثة أمثال.
جزء معزول من سلك طوله (4.50 m) يسري فيه تيار مقداره (35.0 A) ويميل بزاوية (\( \theta = 50.3^\circ \)) بالنسبة إلى مجال مغناطيسي منتظم مقداره (6.7 × 10-2 T) . ما مقدار القوة المغناطيسية المؤثرة في السلك ؟
تفسير الإجابة
يتم حساب القوة من القانون \( F = ILB \sin \theta \). بالتعويض: \( F = 35.0 \times 4.50 \times (6.7 \times 10^{-2}) \times \sin 50.3^\circ \approx 8.114 \text{ N} \)، وهي تقريباً 8.12 N.
وضع موصل مستقيم (a, b) طوله (L = 0.12 m) فوق سطح طاولة أفقي كما في الشكل المجاور وعندما مر فيه تيار مستمر شدته (6.0 A) تأثر بقوة مغناطيسية مقدارها (0.4 N) في اتجاه عمودي على سطح الطاولة نحو الأسفل . احسب أقل مقدار لشدة المجال المغناطيسي المنتظم الذي يؤثر في الموصل ؟ وما اتجاهه ؟
تفسير الإجابة
أقل مجال يكون عندما تكون الزاوية \( 90^\circ \). \( B = \frac{F}{IL} = \frac{0.4}{6.0 \times 0.12} \approx 0.555 \text{ T} \) (بالتقريب 0.56 T). لتكون القوة للأسفل والتيار لليمين، يجب أن يكون المجال للداخل باستخدام قاعدة اليد اليمنى.
وضع سلك (a, b) طوله (L = 15.0 cm) موازياً لمجال مغناطيسي منتظم مقداره (B = 0.03 T) كما في الشكل المجاور ، فإذا مر في السلك تيار كهربائي شدته (i = 4.0 A) فإن القوة المغناطيسية التي يتأثر بها السلك تساوي :
تفسير الإجابة
بما أن السلك يوازي المجال المغناطيسي (\( \theta = 0^\circ \))، فإن القوة المغناطيسية تكون صفراً لأن sin 0 = 0.
تم وضع سلك موصل يحمل تيار مقداره (i = 2.0 A) في مجال مغناطيسي شدته (B = 0.05 T) كما هو موضح بالشكل . ما مقدار واتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة على وحدة الطول من السلك ؟
تفسير الإجابة
القوة لكل وحدة طول \( F/L = iB \sin \theta \). الزاوية بين التيار والمجال هي \( 180 - 105 = 75^\circ \). \( F/L = 2.0 \times 0.05 \times \sin 75^\circ \approx 0.097 \text{ N/m} \). باستخدام قاعدة اليد اليمنى، يكون الاتجاه نحو خارج الصفحة.
يوضح الشكل حلقة مربعة مصنوعة من لفة واحدة مساحة سطحها (1.0 × 10-2 m2) تحمل تياراً مقداره (i = 5.0 A) وتوضع في مجال مغناطيسي منتظم مقداره (B = 1.0 T) . احسب عزم الدوران الكلي على الحلقة ؟
تفسير الإجابة
عزم الدوران \( \tau = NIAB \sin \phi \)، حيث \( \phi \) هي الزاوية مع العمودي. من الرسم الزاوية مع العمودي هي \( 40^\circ \). \( \tau = 1 \times 5.0 \times 0.01 \times 1.0 \times \sin 40^\circ \approx 0.0321 \text{ N.m} = 3.2 \times 10^{-2} \text{ N.m} \).
حلقة دائرية تتكون من (50) نصف قطر كل لفة يساوي (10 cm) وتحمل تيار كهربائي مقداره (20 A) الذي يدور خلال الحلقة كما هو موضح بالشكل . تم وضع الحلقة في مجال مغناطيسي منتظم مقداره (50.0 mT) ما مقدار عزم الدوران ؟ وفي أي اتجاه تدور الحلقة ؟
تفسير الإجابة
أقصى عزم دوران \( \tau = NIAB = 50 \times 20 \times (\pi \times 0.1^2) \times 0.05 = 1000 \times 0.0314 \times 0.05 = 1.57 \text{ N.m} \). بالنظر لاتجاه التيار والمجال، تدور الحلقة مع عقارب الساعة.
إليك اختبارات إضافية لـ الصف الثاني عشر المتقدم 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.
