פתרונות ופורומים ל"אלבום פתרונות" שדה מגנטי- ערבית: 2007,4- شحنة تتحرك في حقل كهربائي وحقل مغناطيسي EK

פתרונות ופורומים ל"אלבום פתרונות" שדה מגנטי- ערבית

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

הבא: 9. 2007,5- ايجاد المركب الأفقي للحقل المغناطيسي الأرضي بواسطة ملف طويلة

8. 2007,4- شحنة تتحرك في حقل كهربائي وحقل مغناطيسي EK

______________________________________________________________________________________

...

أ - ممكن. عندما تتحرك الشحنة في اتجاه الحقل المغناطيسي أو في الاتجاه المعاكس للحقل المغناطيسي.
ب - غير ممكن. عندما تكون الشحنة في حالة سكون لا تؤثر أي قوة مغناطيسية، ستتحرك الشحنة من السكون تحت تأثير القوة الكهربائية.

ב- לא אפשרי. כאשר המטען נח לא פועל כוח מגנטי , המטען ינוע ממנוחה בהשפעת הכוח החשמלי.

قوة مغناطيسية تؤثر على شحنة متحركة في حقل مغناطيسي.

أ- ممكن - من التعبير عن القوة المغناطيسية المؤثرة على شحنة متحركة في حقل مغناطيسي $bold F bold equals bold B bold times bold q bold times bold V bold times bold sin bold left parenthesis bold alpha bold right parenthesis$

عندما تتحرك الشحنة باتجاه الحقل $bold alpha bold equals bold 0$ تكون القوة المغناطيسية مساوية لصفر.

حتى عندما تتحرك الشحنة في الاتجاه المعاكس للحقل $bold alpha bold equals bold 180 bold degree$ تكون القوة المغناطيسية مساوية لصفر.

ب - غير ممكن - تؤثر القوة المغناطيسية فقط على شحنة متحركة، وعندما تكون الشحنة في حالة سكون فإن القوة الكهربائية فقط هي التي تؤثر.وبالتالي ستتحرك الشحنة ولن تبقى ساكنة.

כאשר המטען נע בכיוון השדה $bold alpha bold equals bold 0$ והכוח המגנטי שווה לאפס.

גם כאשר המטען נע בכיוון הפוך לשדה $bold alpha bold equals bold 180 bold degree$ הכוח המגנטי שווה לאפס.

ב- לא אפשרי - כוח מגנטי פועל רק על מטען נע , כאשר המטען נח יפעל רק כוח חשמלי שקול הכוחות יהיה שונה מאפס.

1. في الحالة الموصوفة في البند ب، ستتحرك الجسيمات في اتجاه الحقل الكهربائي أو في الاتجاه المعاكس للحقل (إذا كانت الشحنات سالبة).

فمنذ اللحظة التي تبدأ فيها الجسيماات بالتحرك، سوف تؤثر قوة مغناطيسية في اتجاه عمودي على الحركة، فيتغير اتجاه الحركة، ويتغير اتجاه القوة المغناطيسية.

حتى لو كانت هناك لحظة تكون فيها القوة المغناطيسية والقوة الكهربائية متساوتين ومتعاكستين وتكون محصلتهما صفر - فلن تكون الشحنة في حالة سكون! انما ستستمر في حركتها !

2. ينص القانون الأول لنيوتن على أنه إذا كانت محصلة القوى تساوي الصفر، فإن الجسم يكون الجسم في حالة استمرارية. يمكن للجسم أن يكون ساكنًا أو يتحرك.

القانون الأول لا يفرق بين الحركة والسكون. والتفسير بواسطة القانون الأول لهذا القسم هو تفسير غير صحيح.

3. في التخطيط (أ)، تظهر الجسيمات التي تتحرك في حقل مغناطيسي، لكنلا توجد علاقة للتخطيط بالبندين الأولين.

מרגע תחילת תנועת החלקיקים יפעל כוח מגנטי בכיוון ניצב לתנועה כיוון התנועה ישתנה, וכיוון הכוח המגנטי ישתנה.

גם אם יהיה רגע שבו הכוח המגנטי והכוח החשמלי יהיה זהה ונגדי ושקול הכוחות יתאפס- המטען לא ינוח! הוא ימשיך לנוע!

2. החוק הראשון של ניוטון קובע שאם שקול הכוחות שווה לאפס הגוף מתמיד בתנועתו. גוף מתמיד יכול לנוע או לנוח.

החוק הראשון לא מבחין בין תנועה למנוחה. נימוק על פי החוק הראשון לסעיף זה הוא נימוק לא נכון.

______________________________________________________________________________________

...

الجسيم 1 - موجب. وفقا لقاعدة اليد اليسرى.

الجسيم 2- سالب. وفقا لقاعدة اليد اليسرى.

חלקיק 2- שלילי . בהתאם לכלל יד שמאל עם יד ימין.

قاعدة اليد اليسرى.

اتجاه الحقل المغناطيسي هو "خارج" من الصفحة، حيث يتحرك كلا الجسيمين إلى اليمين على الشحنة 1، تؤثر القوة المغناطيسية نحو الأسفل،

وعلى الشحنة 2 تؤثر القوة المغناطيسية نحو الأعلى. كما هو مبين في التخطيط التالي:

حسب قاعدة اليد اليسرى فإن الشحنة 1 موجبة.

حسب قاعدة اليد اليسرى فإن الشحنة 2 سالبة.

על מטען 2 פועל כוח מגנטי כלפי מעלה.

כלל יד שמאל עם יד שמאל מתאים למטען 1 - לכן מטען 1 הוא חיובי.

כלל יד שמאל עם יד ימין מתאים למטען 2 - לכן מטען 2 הוא שלילי.

1. مكتوب في السؤال أنه مبيّن جزأين من مساري هذين الجسيمين معروضين، في التخطيط جزاي المسارين مختلفين - لا يمكن التعرف على نوع الشحنة !

2. في بعض الأسئلة يتم وصف الحقل الموجه من الصفحة نحو الخرج بالنقاط، وفي بعض الأسئلة بالنقاط المحاطة بالدوائر. عليك أن تعرف كلا النموذجين.

2. בחלק מהשאלות שדה שכיוונו החוצה מהדף מתואר בעזרת נקודות , ובחלק מהשאלות נקודות המוקפות בעיגולים.

______________________________________________________________________________________

...

من معادلة الحركة يمكن التوصل إلى التعبير عن مقدار الشحنة: $bold q bold equals fraction numerator bold m bold times bold omega over denominator bold B end fraction$ , ومن هذا التعبير يمكن ملاحظة أن الشحنتين متساويتان في المقدار.

التعبير لمقدار الشحنة من معادلة الحركة الدائرية.

يتحرك الجسيمان في حركة دائرية منتظمة تحت تأثير القوة المغناطيسية وحدها.

سنكتب معادلة الحركة بدلالة السرعة الزاوية:

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

نكتب السرعة الخطية كدالة للسرعة الزاوية

والتعبير عن شحنة الجسيم من معادلة الحركة:

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 bold B bold times bold q bold times up diagonal strike bold omega bold times down diagonal strike bold R bold times bold sin bold left parenthesis bold alpha bold right parenthesis 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 circle enclose bold q bold equals fraction numerator bold m bold times bold omega over denominator bold B end fraction end enclose

من التعبير الذي تم الحصول عليه يمكن ملاحظة أنه إذا تحركت شحنتان لهما نفس الكتلة بنفس السرعة الزاوية في نفس الحقل المغناطيسي، كلا الجسيمين لهما نفس الشحنة.

נכתוב את משוואת התנועה, בתלות במהירות הזוויתית:

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

נכתוב את המהירות הקווית בתלות במהירות הזוויתית

ונבטא ממשוואת התנועה את מטען החלקיק:

$bold B bold times bold q bold times bold V bold times bold sin bold left parenthesis bold alpha bold right parenthesis bold equals bold m bold times bold omega to the power of bold 2 bold times bold R bold B bold times bold q bold times up diagonal strike bold omega bold times down diagonal strike bold R bold times bold sin bold left parenthesis bold alpha bold right parenthesis bold equals bold m bold times bold omega to the power of up diagonal strike bold 2 end exponent bold times down diagonal strike bold R circle enclose bold q bold equals fraction numerator bold m bold times bold omega over denominator bold B end fraction end enclose$

מהביטוי שהתקבל ניתן לראות שאם שני מטענים בעלי מסה זהה ,נעים במהירות זוויתית זהה באותו שדה שדה מגנטי,

מטעני החלקיקים זהים בגודלם.

1. من مبادئ الديناميكا يجب رسم مخطط القوى لكل جسم على حدة. وبناء على ذلك أكتب معادلات الحركة على الجسم.

وبما أن كلا الجسيمين يتحركان بحركة دائرية في الحقل المغناطيسي، فيمكن الإجابة على السؤال من خلال معادلة عامة تصف مقدار شحنة الجسيمات المشحونة التي تتحرك في حركة دائرية في حقل مغناطيسي.

2. يمكن الوصول إلى تعبير الشحن من تعبير زمن الدورة:

$bold T bold equals fraction numerator bold 2 bold times bold pi bold times bold m over denominator bold B bold times bold q bold times bold sin bold left parenthesis bold 90 bold right parenthesis end fraction bold q bold equals fraction numerator bold 2 bold times bold pi bold times bold m over denominator bold T bold times bold B end fraction bold equals fraction numerator bold omega bold times bold m over denominator bold B end fraction$

מכיוון ששני החלקיקים נעים בתנועה מעגלית בשדה המגנטי, ניתן לענות על השאלה ממשוואה כללית המתארת

את גודל המטען של חלקיקי טעון הנע בתנועה מעגלית בשדה מגנטי.

2. ניתן להגיע לביטוי המטען מביטוי זמן המחזור :

______________________________________________________________________________________

...

تحديد محور أصله في نقطة بداية الحركة، وتطوير تعبير للطاقة الحركية بدلالة الموقع.

نصف حركة الجسيم بالنسبة إلى محور الحركة الذي أصله في نقطة بداية الحركة واتجاهه في اتجاه الحركة.

خارج اللوحين يتحرك الجسيم تحت تأثير القوة المغناطيسية فقط، وسرعة الجسيم لا تتغير في المقدار، والطاقة الحركية ثابتة.

يتحرك الجسيم بين اللوحين في حقل كهربائي متجانس، وبتسارع ثابت، تتغير الطاقة الحركية.

تتعلق الطاقة في كل نقطة على مربع السرعة. سنكتب تعبير مربع السرعات بالنسبة لمحور الحركة المحدّد:

الموقع الإبتدائي يساوي الصفر. وبالتالي فإن الإزاحة تساوي الموقع النهائي، ويتحقق:

$bold V to the power of bold 2 bold equals bold V subscript bold 0 to the power of bold 2 bold plus bold 2 bold times bold a bold times bold X bold V to the power of bold 2 bold equals bold 2 bold times bold a bold times bold X$

نعبر عن الطاقة الحركية بين اللوحان كدالة لـ X:

$bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals bold 1 over bold 2 bold times bold m bold times bold V bold left parenthesis bold X bold right parenthesis to the power of bold 2 space space space space space space space space bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals bold 1 over bold 2 bold times bold m bold times bold 2 bold times bold a bold times bold X bold space bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals bold m bold times bold a bold times bold X$

نعبر عن تسارع الجسيم كدالة للقوة الكهربائية، من القانون الثاني لنيوتن :

$bold space bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals bold m bold times bold a bold times bold X bold space bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals up diagonal strike bold m bold times fraction numerator bold F over denominator up diagonal strike bold m end fraction bold times bold X bold space bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals bold F bold times bold X$

نعبر عن القوة الكهربائية باستخدام تعريف الحقل:

$bold space bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals bold F bold times bold X bold space bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals bold E bold times bold q bold times bold X$

نعبر عن شدة الحقل الكهربائي كدالة لفرق الجهد V:

$bold space bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals bold E bold times bold q bold times bold X bold space bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals fraction numerator bold minus bold increment bold V over denominator bold d end fraction bold times bold q bold times bold X$

نعوّض المعطيات في تعبير الطاقة الحركية:

$bold space bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals fraction numerator bold minus bold increment bold V over denominator bold d end fraction bold times bold q bold times bold X bold space bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals fraction numerator bold minus bold left parenthesis bold V bold minus bold V subscript bold 0 bold right parenthesis over denominator bold d end fraction bold times bold q bold times bold X bold space bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals fraction numerator bold minus bold left parenthesis bold 0 bold minus bold 1000 bold right parenthesis over denominator bold 1 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 3 end exponent end fraction bold times bold 3 bold. bold 2 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent bold times bold X bold space bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals fraction numerator bold 3 bold. bold 2 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 16 end exponent over denominator bold 10 to the power of bold minus bold 3 end exponent end fraction bold times bold X circle enclose bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals bold 3 bold. bold 2 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent bold times bold X end enclose$

وفقًا لهذا التعبير،نحسب الطاقة الحركية للجسيم عندما يصل إلى النقطة H:

$bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals bold 3 bold. bold 2 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent bold times bold X bold E subscript bold K bold left parenthesis bold 1 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 3 end exponent bold right parenthesis bold equals bold 3 bold. bold 2 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent bold times bold 1 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 3 end exponent bold equals bold 3 bold. bold 2 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 16 end exponent bold J$

عندما يغادر الجسيم النقطة H، فإنه يستمر في الحركة بنفس الطاقة الحركية.

נתאר את תנועת החלקיק ביחס לציר תנועה שראשיתו בנקודת תחילת התנועה וכיוונו ככיוון התנועה.

מחוץ ללוחות החלקיק נע בהשפעת כוח מגנטי בלבד, מהירות החלקיק לא משתנה בגודלה, האנרגיה הקינטית קבועה .

בין הלוחות החלקיק נע בשדה חשמלי אחיד, בתאוצה קבועה, האנרגיה הקינטית משתנה.

האנרגיה תלויה בכל נקודה בריבוע המהירות. נכתוב את ביטוי ריבוע המהירויות ביחס לציר התנועה הנבחר:

המיקום ההתחלתי שווה לאפס. לכן העתק שווה למיקום הסופי, ומתקיים:

נבטא את האנרגיה הקינטית בין הלוחות בתלות ב X:

1. عندما يكون الجسيم بين اللوحين فإن سرعته تزداد بدلالة الزمن بشكل قطع مكافئ وفقا لما يلي: $bold y bold equals bold 1 over bold 2 bold times bold a bold times bold t to the power of bold 2$

تتغير الطاقة الحركية لجسم يتحرك بتسارع ثابت بصورة خطية مع الموقع. من المستغرب بعض الشيء ...

2. من التعبير عن الطاقة الحركية للجسيم بين اللوحين بدلالة الموقع: $bold space bold E subscript bold K bold left parenthesis bold X bold right parenthesis bold equals bold m bold times bold a bold times bold X$ يمكن ملاحظة أن الطاقة الحركية تتعلق خطيًا على الموقع. بدلًا منتطوير تعبير للطاقة الحركية بدلالة الموقع وفقًا لمعطيات السؤال، يمكن حساب الطاقة الحركية للجسيم عند وصوله إلى اللوح H، وذلك بالاستعانة بقانون الشغل والطاقة:

$bold W bold equals bold increment bold E subscript bold K bold W bold equals bold E subscript bold K bold minus bold 0 bold E subscript bold K bold equals bold q bold times bold V bold equals bold 3 bold. bold 2 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent bold times bold 1000 bold equals bold 3 bold. bold 2 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 16 end exponent bold J$

وبالتالي، لا يمكن رسم الرسم البياني إلا من حساب الطاقة الحركية للجسيم عندما يمر عبر النقطة H.

دون تطوير تعبير للطاقة الحركية بدلالة الموقع طبقاً لمعطيات السؤال.

האנרגיה הקינטית של גוף הנע בתאוצה קבועה , משתנה בצורה ליניארית בתלות במקום. קצת מפתיע....

2.אפשר לפתח את ביטוי האנרגיה הקינטית בתלות במקום בעזרת משפט העבודה אנרגיה...

3. סימן האנרגיה הקינטית חייב להיות חיובי.

______________________________________________________________________________________