פתרונות ופורומים ל"אלבום פתרונות" שדה מגנטי- ערבית

הקודם: 6. 2010,5- الحقل المغناطيسي حول سلك مستقيمהבא: 8. 2007,4- شحنة تتحرك في حقل كهربائي وحقل مغناطيسي EK

7. 2008,4- تتحرك شحنة في أربع مناطق مُربعة الشكل

______________________________________________________________________________________

...
الشحنة سالبة، وفقًا لقاعدة اليد اليسرى .
قاعدة اليد اليسرى على الشحنة عندما تدخل المنطقة 4.
نحدّد إشارة الشحنة حسب اتجاه القوة المؤثرة عليها عند دخولها المنطقة 4.

اتجاه متجه الحقل المغناطيسي نحو الخارج، واتجاه متجه السرعة إلى اليمين، واتجاه متجه القوة المغناطيسية نحو مركز الدوران.

نُضيف متجه السرعة ومتجه القوة إلى الشكل:



اتجاه المتجهات الثلاثة يتوافق مع قاعدة اليد اليسرى مع قاعدة اليد اليمنى، وبالتالي فإن الشحنة المتحركة هي شحنة سالبة. 

כיוון ווקטור השדה המגנטי הוא החוצה, כיוון ווקטור המהירות ימינה וכיוון וקטור הכוח המגנטי פועל לכיוון נקודת מרכז הסיבוב.

נוסיף לאיור את וקטור המהירות ואת ווקטור הכוח :



כיוון שלושת הווקטורים מתאים לכלל יש שמאל עם יד ימין , לכן המטען הנע הוא מטען שלילי.

1. يجب تحديد المتجهات على الحقل المغناطيسي، وعندها فقط نستخدم قاعدة اليد اليسرى.
     وهكذا يصبح من الأسهل ايجاد الإجابة الصحيحة، وأن نكون أكثر ثقة بها.

2. يجب تحديد إشارة الشحنة من حركة الشحنة في المنطقة 4، لأن اتجاه الحقل المغناطيسي محدّد في هذه المنطقة فقط. 

    يمكنك استخدام قاعدة اليد اليسرى لأي نقطة تتحرك فيها الشحنة، ومن الأسهل استخدام قاعدة اليد اليسرى في لحظة الدخول أو الخروج من المنطقة. 

3. يجب تحديد اتجاه القوة المغناطيسية حسب شكل المسار، القوة المغناطيسية هي القوة الجاذبة المركزية التي تعمل نحو نقطة مركز الدوران.
     في الشكل التالي، يتم تحديد نقطة مركز الدوران ومتجه القوة المغناطيسية.


4. عند استخدام قاعدة اليد اليسرى لا داعي لوصف اتجاهات الأصابع، يكفي التفسير بشكل عام "وفقا لقاعدة اليد اليسرى".
    כך יותר קל למצוא את התשובה הנכונה , ולהיות יותר בטוחים בה.

2. יש ללמוד על סימן המטען מתנועת המטען באזור 4 , מכיוון שכיוון השדה המגנטי נתון רק באזור זה. 
    אפשר להשתמש בכלל יד שמאל  לכל נקודה בה המטען נע , נוח להשתמש בכלל יש שמאל ברגע הכניסה או היציאה מהאזור.

3. את כיוון הכוח המגנטי יש לקבוע בהתאם לצורת המסלול, הכוח המגנטי הוא הכוח הצנטריפאלי 
    הפועל לכיוון נקודת מרכז הסיבוב. באיור הבא מסומנת נקודת מרכז הסיבוב ו- ווקטור הכוח המגנטי.





______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

...
المنطقة 1 - اتجاه المجال للخارج.

المنطقة 2 - اتجاه المجال للداخل.

المنطقة 3 - اتجاه المجال للداخل.

אזור 2- כיוון השדה פנימה.

אזור 3- כיוון השדה פנימה.
إيجاد اتجاه الحقل المغناطيسي في كل منطقة حسب اتجاه الحقل في المنطقة 4 وحسب شكل المسار.
اعتمادا على شكل مسار الشحنة، عندما تتحرك الشحنة من المنطقة 3 إلى المنطقة 4 ينعكس اتجاه القوة، وبالتالي فإن اتجاه الحقل المغناطيسي في المنطقة 3 يكون عكس اتجاه الحقل المغناطيسي في المنطقة 4. 

اتجاه الحقل المغناطيسي في المنطقة 4 هو للخارج، وبالتالي فإن اتجاه الحقل المغناطيسي في المنطقة 3 هو للداخل.

في المنطقة 2، تتجه القوة الجذب المركزية لنفس النقطة كما في المنطقة 3. وبالتالي، فإن اتجاه الحقل المغناطيسي في المنطقة 2 هو أيضًا نحو الداخل. 

اتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة على الشحنة في المنطقة 1 لحظة قبل دخولها المنطقة 2 يكون عكس اتجاه القوة المغناطيسية في المنطقة 2، 
وبالتالي فإن اتجاه الحقل المغناطيسي في المنطقة 1 هو عكس اتجاه الحقل المغناطيسي في المنطقة 2. واتجاه الحقل المغناطيسي في المنطقة 1 هو إلى الخارج.

نضيف اتجاهات الحقول المغناطيسية إلى كل منطقة من المناطق في الشكل:


כיוון השדה המגנטי באזור 4 הוא החוצה, מכאן שכיוון השדה המגנטי באזור 3 הוא פנימה.

באזור 2 הכוח הצנטריפטלי פונה לאותה נקודה כמו באזור 3. לכן, כיוון השדה המגנטי באזור 2 הוא גם פנימה.

כיוון הכוח המגנטי הפועל על המטען באזור 1 רגע לפני כניסתו לאזור 2 הפוך לכיוון הכוח המגנטי באזור 2 ,
לכן כיוון השדה המגנטי באזור 1 הפוך לכיוון השדה המגנטי באזור 2. כיוון השדה המגנטי באזור 1 הוא החוצה. 

נוסיף את כיווני השדות המגנטיים לכל אחד מהאזורים באיור:




1. بعد تحديد اتجاهات الحقول في المناطق الثلاث، من المهم التأكد من صحة التحديد في كل منطقة باستخدام قاعدة اليد اليسرى.

2. في المنطقة 1 والمنطقة 4 تعمل الحقول المغناطيسية في نفس الاتجاه نحو خارج الصفحة. على الرغم من اختلاف نقطة مركز الدوران في كل منطقة.
     يرجع الاختلاف إلى حقيقة أن الشحنة لا تتحرك بشكل مستمر من المنطقة 1 إلى المنطقة 4. 

2. באזור 1 ובאזור 4 השדות המגנטיים פועלים בכיוון זה כלפי מעלה. למרות שנקודת מרכז הסיבוב בכל אזור היא שונה.  
    השוני נובע מכך שהמטען לא נע ברציפות מאזור 1 לאזור 4 . 

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

...
 bold q bold equals bold minus bold 1 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent bold C
تعبير الشحنة من معادلة الحركة.

القوة الوحيدة المؤثرة على الشحنة هي القوة المغناطيسية، نرسم مخطط القوى للحظة دخول الشحنة للمنطقة 4:



نكتب معادلة الحركة الدائرية.

straight capital sigma straight F subscript bold R bold equals fraction numerator bold m bold times bold V to the power of bold 2 over denominator bold R end fraction bold F subscript bold B bold equals fraction numerator bold m bold times bold V to the power of bold 2 over denominator bold R end fraction bold B bold times bold q bold times bold V bold times bold sin bold left parenthesis bold alpha bold right parenthesis bold equals fraction numerator bold m bold times bold V to the power of bold 2 over denominator bold R end fraction

تتحرك الشحنة باتجاه عمودي على الحقل المغناطيسي, bold alpha bold equals bold 90 bold degree. نُعبّر عن الشحنة q من معادلة الحركة:

bold B bold times bold q bold times up diagonal strike bold V bold times bold sin bold left parenthesis bold 90 bold right parenthesis bold equals fraction numerator bold m bold times bold V to the power of up diagonal strike bold 2 end exponent over denominator bold R end fraction bold q bold equals fraction numerator bold m bold times bold V over denominator bold R bold times bold B end fraction bold equals fraction numerator bold 6 bold. bold 67 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 27 end exponent bold times bold 3 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold 6 over denominator bold 0 bold. bold 15 bold times bold 1 end fraction bold equals fraction numerator bold 2 bold. bold 4 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 20 end exponent over denominator bold 0 bold. bold 15 end fraction bold equals bold 1 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent bold C


الشحنة سالبة، لذلك:  bold q bold equals bold minus bold 1 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent bold C



הכוח היחיד הפועל על המטען הוא הכוח המגנטי, נערוך תרשים כוחות לרגע כניסת המטען לאזור 4:  



נכתוב את משוואת התנועה המעגלית ,ונבטא ממנה את המטען.

straight capital sigma straight F subscript bold R bold equals fraction numerator bold m bold times bold V to the power of bold 2 over denominator bold R end fraction bold F subscript bold B bold equals fraction numerator bold m bold times bold V to the power of bold 2 over denominator bold R end fraction bold B bold times bold q bold times bold V bold times bold sin bold left parenthesis bold alpha bold right parenthesis bold equals fraction numerator bold m bold times bold V to the power of bold 2 over denominator bold R end fraction



נשתמש 
يتم الحصول على مقدار الشحنة من معادلة الحركة، وإشارة الشحنة سالبة. ومن المهم أن نذكر هذا في الجواب. 

وفقا للمبادئ الفيزيائية، يمكن إضافة إشارة الطرح إلى الإجابة، حتى عندما تكون الإجابة موجبة رياضيا.

בהתאם לעקרונות הפיזיקליים ניתן להוסיף סימן מינוס לתשובה, גם כאשר מתמטית התשובה היא חיובית.

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

...
1. يتغير اتجاه السرعة - مسار الحركة ليس خطيًا.

2. لا يتغير مقدار متجه السرعة - فالقوة المغناطيسية هي الوحيدة التي تؤثر على الشحنة وتعمل بشكل عمودي على الحركة. 
2. וקטור המהירות לא משתנה בגודלו - הכוח המגנטי ,הוא היחיד שפועל על המטען והוא פועל בניצב לתנועה.
فقط القوة المغناطيسية هي التي تؤثر، وهي متعامدة للحركة.
1. اتجاه متجه السرعة هو اتجاه الحركة. يتغير اتجاه الحركة وبالتالي يتغير اتجاه متجه السرعة.

2. القوة الوحيدة المؤثرة في كل منطقة من المناطق الأربع هي القوة المغناطيسية المتعامدة مع الحركة، ولا تبذل القوة المغناطيسية شغلًا.
     ولذلك، لا يتغير مقدار متجه السرعة. 

2. הכוח היחיד הפועל בכל אחד מארבעת אזורים הוא הכוח המגנטי הניצב לתנועה , הכוח המגנטי לא מבצע עבודה .
    לכן ווקטור מהירות לא משתנה בגודלו.
1. القوة المغناطيسية تعمل دائما في اتجاه الحركة فهي تؤثر على اتجاه الحركة ولا تؤثر على مقدار السرعة.

2. من المهم أن نفهم أن المقادير المتجهة لها مقدار واتجاه ولا تتعلق ببعضها البعض.

2. חשוב להבין שלגדלים וקטוריים יש גודל ויש כיוון והן אינם תלויים האחד בשני.

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

...
 bold t bold equals bold T bold equals bold 2 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 7 end exponent bold S
تطوير تعبير زمن الدورة من معادلة الحركة.
من لحظة دخول الشحنة إلى المنطقة 1 في النقطة P حتى خروجها من المنطقة 4 في النقطة Q، تتحرك الشحنة في أربعة أرباع الدورة.

الزمن الذي تستغرقه الشحنة للانتقال من النقطة P إلى النقطة Q هو زمن دورة كاملة.

نُطوّر تعبير زمن الدورة من معادلة الحركة:

straight capital sigma straight F subscript bold R bold equals bold m bold times bold omega to the power of bold 2 bold times bold R bold F subscript bold B bold equals bold m bold times bold omega to the power of bold 2 bold times bold R box enclose bold B bold times bold q bold times bold V bold times bold sin bold left parenthesis bold alpha bold right parenthesis bold equals bold m bold times bold omega to the power of bold 2 bold times bold R end enclose


تتحرك الكرة في مستوى عمودي على الحقل المغناطيسي، لذلك :  bold alpha bold equals bold 0, نُعبّر عن زمن الدورة من معادلة الحركة نحو المركز.
نُعبّر عن السرعة الخطية كدالة للسرعة الزاوية: 

         bold B bold times bold q bold times bold V bold times bold sin bold left parenthesis bold 90 bold right parenthesis bold equals bold m bold times bold omega to the power of bold 2 bold times bold R bold B bold times bold q bold times up diagonal strike bold omega bold times down diagonal strike bold R bold times bold 1 bold equals bold m bold times bold omega to the power of up diagonal strike bold 2 end exponent bold times down diagonal strike bold R bold B bold times bold q bold equals bold m bold times bold omega bold B bold times bold q bold equals bold m bold times fraction numerator bold 2 bold times bold pi over denominator bold T end fraction bold T bold equals fraction numerator bold 2 bold times bold pi bold times bold m over denominator bold B bold times bold q end fraction

نُعوّض معطيات الجسيم (أ) والحقل المغناطيسي. ونجد زمن الدورة: 

bold T bold equals fraction numerator bold 2 bold times bold pi bold times bold m over denominator bold B bold times bold q end fraction bold equals fraction numerator bold 2 bold times bold pi bold times bold 6 bold. bold 67 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 27 end exponent over denominator bold 1 bold times bold 1 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent end fraction bold equals fraction numerator bold 4 bold. bold 19 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 26 end exponent over denominator bold 1 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent end fraction bold equals bold 2 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 7 end exponent bold italic S

ولذلك، فإن زمن حركة الشحنة هو bold 2 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 7 end exponent   ثانية.

זמן תנועת המטען מנקודה P לנקודה Q הוא זמן מחזור שלם.

נפתח את ביטוי זמן המחזור ממשוואת התנועה:

straight capital sigma straight F subscript bold R bold equals bold m bold times bold omega to the power of bold 2 bold times bold R bold F subscript bold B bold equals bold m bold times bold omega to the power of bold 2 bold times bold R box enclose bold B bold times bold q bold times bold V bold times bold sin bold left parenthesis bold alpha bold right parenthesis bold equals bold m bold times bold omega to the power of bold 2 bold times bold R end enclose


הכדור נע במישור הניצב לשדה המגנטי לכן  bold alpha bold equals bold 0, נבטא את זמן המחזור ממשוואת התנועה הצנטריפטאלית.
נבטא את המהירות הקווית בתלות במהירות הזוויתית:

         bold B bold times bold q bold times bold V bold times bold sin bold left parenthesis bold 90 bold right parenthesis bold equals bold m bold times bold omega to the power of bold 2 bold times bold R bold B bold times bold q bold times up diagonal strike bold omega bold times down diagonal strike bold R bold times bold 1 bold equals bold m bold times bold omega to the power of up diagonal strike bold 2 end exponent bold times down diagonal strike bold R bold B bold times bold q bold equals bold m bold times bold omega bold B bold times bold q bold equals bold m bold times fraction numerator bold 2 bold times bold pi over denominator bold T end fraction bold T bold equals fraction numerator bold 2 bold times bold pi bold times bold m over denominator bold B bold times bold q end fraction

נציב את נתוני חלקיק א' והשדה המגנטי . ונמצא את זמן המחזור:

bold T bold equals fraction numerator bold 2 bold times bold pi bold times bold m over denominator bold B bold times bold q end fraction bold equals fraction numerator bold 2 bold times bold pi bold times bold 6 bold. bold 67 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 27 end exponent over denominator bold 1 bold times bold 1 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent end fraction bold equals fraction numerator bold 4 bold. bold 19 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 26 end exponent over denominator bold 1 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent end fraction bold equals bold 2 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 7 end exponent bold italic S



לכן, זמן תנועת המטען הוא bold 2 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 7 end exponent   שניות.




1. زمن حركة الجسيم A داخل الحقل المغناطيسي صغير جدًا. للوهلة الأولى تبدو أن الإجابة خاطئة.
     وبعد التفكير مرة أخرى، تبلغ سرعة الجسيم 3.6 مليون متر في الثانية، والأبعاد صغيرة جدًا، وبالتالي فإن زمن الدورة صغير جدًا.

2. يمكن ايجاد زمن الدورة من مبادئ الحركة الدائرية:

bold V bold equals fraction numerator bold 2 bold times bold pi bold times bold R over denominator bold T end fraction bold T bold equals fraction numerator bold 2 bold times bold pi bold times bold R over denominator bold V end fraction bold equals fraction numerator bold 2 bold times bold pi bold times bold 0 bold. bold 15 over denominator bold 3 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold 6 end fraction bold equals bold 2 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 7 end exponent bold S
    במחשבה שנייה, מהירות החלקיק היא 3.6 מיליון מטר לשנייה והמרחקים מאוד קטנים לכן זמן המחזור מאוד קטן.

2. ניתן למצוא את זמן המחזור מעקרונות התנועה המעגלית:

bold V bold equals fraction numerator bold 2 bold times bold pi bold times bold R over denominator bold T end fraction bold T bold equals fraction numerator bold 2 bold times bold pi bold times bold R over denominator bold V end fraction bold equals fraction numerator bold 2 bold times bold pi bold times bold 0 bold. bold 15 over denominator bold 3 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold 6 end fraction bold equals bold 2 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 7 end exponent bold S


______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

...
سيتحرك الجسيم C على طول المسار وفقًا لقاعدة اليد اليسرى.
قاعدة اليد اليسرى.
نُضيف إلى الرسم البياني متجه السرعة ومتجه القوة المغناطيسية عندما يدخل الجسيم عند النقطة Q ويتحرك في نفس المسار في الاتجاه المعاكس. 



وفقا لاتجاهات متجهات السرعة والقوة المغناطيسية والحقل المغناطيسي. لكي يتحرك الجسيم على طول المسار، حسب اليد اليسرى يجب أن تكون موجبة.


في البند (أ) وجدنا أن شحنة الجسيم "أ" سالبة.
وفقًا لما ورد في السؤال، فإن الجسيم "ب" له نفس شحنة الجسيم أ، والجسيم "ج" له شحنة معاكسة لشحنة الجسيم "أ".

لكي يتحرك الجسيم المشحون على طول المسار، يجب أن تكون شحنته موجبة، وبالتالي فإن الجسيم الذي سيتحرك على طول المسار هو الجسيم "ج".



בהתאם לכיווני ווקטורי המהירות, הכוח המגנטי והשדה המגנטי . כדי שהחלקיק ינוע לאורך המסלול, מכלל יד שמאל עם יד שמאל
צריך להיות חיובי. 


בסעיף א' מצאנו שמטען חלקיק א' הוא שלילי.
בהתאם לנאמר בשאלה לחלקיק ב' יש מטען זהה לחלקיק א', לחלקיק ג' יש מטען מנוגד למטען חלקיק א' .

כדי שהחלקיק הטעון ינוע לאורך המסלול מטענו צריך להיות חיובי , לכן החלקיק שינוע לאורך המסלול הוא חלקיק ג'. 

1. السؤال يحتوي على الكثير من الكلمات، هناك ثلاث شحنات، "ب" يشبه "أ"، "ج" مختلف. عليك أن تفهم بالضبط ما هو السؤال بعبارات بسيطة.
     السؤال هو ما هي الإشارة التي يجب أن تكون للشحنة حتى تتمكن من التحرك في نفس المسار في الاتجاه المعاكس. 

2. يمكن استخدام قاعدة اليد اليسرى للشحنتين اللتين تدخلان المجال "ب" - السالبة. "ج" - الموجبة، ومعرفة أي منهم سوف يتحرك على طول المسار.

3. عندما يتحرك جسيم في الاتجاه المعاكس يتغير اتجاه سرعته وحتى لا يتغير اتجاه القوة فيجب تغيير إشارة الشحنة.
    השאלה היא מה צריך להיות הסימן של מטען כדי שהוא יוכל לנוע באותו מסלול בכיוון ההפוך.

2.  ניתן להשתמש בכלל יד שמאל עבור שני המטענים הנכנסים לשדה ב'- שלילי. ג' - חיובי , ולראות מי מהם ינוע לאורך המסלול.

3. כאשר חלקיק נע בכיוון ההפוך כיוון המהירות משתנה כדי שכיוון הכוח לא ישתנה ,יש לשנות את סימן המטען.

______________________________________________________________________________________


הקודם: 6. 2010,5- الحقل المغناطيسي حول سلك مستقيمהבא: 8. 2007,4- شحنة تتحرك في حقل كهربائي وحقل مغناطيسي EK