Physics
📄 اطبع pdf
00971504825082
المغناطيسية
المغناطيس له قطبان قطب شمالي وقطب جنوبي
الأقطاب المختلفة تنشأ بينها قوة تجاذب .. والأقطاب المتشابهة تنشأ بينها قوة تنافر
لماذا سمي القطب الشمالي للمغناطيس بهذا الأسم ولماذا يتجة نحو الشمال الجغرافي
في هذة المحاكاة سوف يتم رسم خطوط المجال والإطلاع على الصفات التالية
خطوط المجال المغناطيسي هي خطوط وهمية تكون مسارات مغلقة تتجه من القطب الشمالي إلى الجنوبي خارج المغناطيس ومن الجنوبي إلى الشمالي داخل المغناطيس
اتجاه المجال عند أي نقطة هو المماس لخط المجال عند تلك النقطة
خطوط المجال لا يمكن أن تتقاطع
تتكاثف خطوط المجال عند الأقطاب وأقل ما يمكن عند الوسط
ملاحظة هناك مجال منظم وغير منتظم
المجال المنتظم ثابت المقدار والإتجاه عند جميع النقاط خطوطه مستقيمة متوازية
المجال غير المنتظم هو غير ثابت المقدار أو الاتجاه أو كلاهما معا
مثال 1)
المغناطيس قادر على جذب المواد ( الحديد - النيكل - الكوبالت ) ولا يستطيع جذب باقي المواد مثل النحاس
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
مثال 2)
عند كسر مغناطيس إلى قطع فإن كل جزء يكون مغناطيس لة قطبان ما هو السبب
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
مثال 3)
أحد الخطوط التالية تمثل خطوط مجال مغناطيسي
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
هذه المحاكاة تبين ترتيب المناطق المغناطيسية عند تقريب المغناطيس من قطعة حديد لا حظ كيف يتم ترتيب االمناطق
المجال المغناطيسي للأرض
الأرض مغناطيس كبير قطبه الشمالي موجود في القطب الجنوبي وقطبة الجنوبي موجود في القطب الشمال الجغرافي
هذا المجال يحمي الأرض من العواصف الشمسية
العواصف الشمسية تكون محملة بجسيمات مشحونة ويسمح بدخوله عند الاقطاب مسببة ما يعرف بالشفق القطبي
الأرض أقطابها في حالة حركة مستمرة فهي تتحرك 40 كيلو متر كل سنة لذلك البوصلة لا تعطي الاتجاه الصحيح
القوة المغناطيسية المؤثرة على شحنة
إذا قذف جسيم مشحون في منطقة مجال مغناطيسي
و بشكل سرعة الجسيم لا توازي المجال
فإن الجسيم سوف يتأثر بقوة وينحرف عن مسارة دون تغير في سرعته
القوة المغناطيسية تغيراتجاه حركة الجسيم ولا تغير سرعة الجسيم
مقدار هذه القوة يعطى بالعلاقة
\[F_B = B.q.v. Sin( 𝜃)\]
أما الاتجاه يتم تحديدة حسب قاعدة الأصابع الثلاث لليد اليمنى
( يتم استخدامها لشحنة موجبة أما إذا كانت الشحنة سالبة يتم عكس اتجاه القوة فقط أو نستخدم قاعدة الأصابع الثلاث لليد اليسرى )
نص القاعدة نجعل السبابة اتجاه المجال والأبهام هي اتجاه السرعة فتكون الوسطى اتجاه القوة وهي دوما عمودية على السرعة والمجال
مثال 4
جسيم وزنه 0.005 نيوتن وشحنته
( q = 3 nc )
قذف في منطقة مجال منتظم وبشكل عمودي على المجال وبسرعة
2 × 106 m/s
باتجاه الغرب لوحظ أن الجسم استمر في حركته بنفس المسار دون أن ينحرف بفعل الجاذبية فإن مقدار واتجاه المجال المغناطيسي المؤثر على الجسيم تعادل
\[B = 0.42\;\; T\;\;\;\;\;\;-C\]
نحو الشمال
\[B = 0.83\;\; T\;\;\;\;\;\;-A\]
نحو الجنوب
\[B = 0.42\;\; T\;\;\;\;\;\;-D\]
نحو الجنوب
\[B = 0.83\;\; T\;\;\;\;\;\;-B\]
نحو الشمال
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
مثال 5
أحد وحدات القياس التالية تعادل وحدة قياس المجال المغناطيسي تسلا
\[T\]
\[T=\frac {Kg.m^2}{A.s}\;\;\;\;\;\;-C\]
\[T=\frac {Kg.m}{A.s^2}\;\;\;\;\;\;-A\]
\[T=\frac {Kg}{A.s^2}\;\;\;\;\;\;-D\]
\[T=\frac {Kg.m^2}{A.s^2}\;\;\;\;\;\;-B\]
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
حركة الجسيمات المشحونة في مجال مغناطيسي
الجسيمات المشحونة قذفت بسرعة ثابتة و بشكل عمودي على مجال منتظم
الشحنة المقذوفة في مجال مغناطيسي
"وبشكل عمودي على المجال
تتأثر بقوة مغناطيسية وتغير اتجاه حركتها
ولكن لماذا تتخذ مسار دائري ؟ "
القوة ثابتة لأن كل من الشحنة ثابتة و المجال منتظم ثابت والسرعة ثابتة
\[F = q .𝜗 . B \]
القوة والسرعة والمجال كل منهما يعامد الأخر
هذه هي شروط الحركة الدائرية
لذلك تتخذ مسار دائري
معلومات مفيدة
من خلال قانون القوة المركزية للحركة الدائرية وقانون القوة المغناطيسية المؤثرة على شحنة
\[FB = FC \]
\[q .𝜗 . B =\frac{ m . 𝜗 ^2 }{r}\]
\[r =\frac{ m . 𝜗 }{ q . B }\]
في هذه المحاكاة سوف ندرس جسيم مشحون و مقذوف بشكل عمودي على مجال مغناطيسي منتظم ولاحظ كيف يتغير نصف قطر المسار بتغير العوامل المؤثرة على نصف قطر المسار
\[1\star\]
دخل بروتون ونترون وإلكترون منطقة مجال منتظم وبنفس السرعة وبشكل عمودي على مجال منتظم ، أحد الإجابات التالية تعبر بشكل صحيح عن حركة الجسيمات الثلاث
إلكترون
نترون
بروتون
الإختيار
يرسم مسار دائري صغير
يتابع طريقة
يرسم مسار دائري كبير
\[A\]
يتابع طريقة
يرسم مسار دائري كبير
يرسم مسار دائري صغير
\[B\]
يرسم مسار دائري كبير
يرسم مسار دائري صغير
يتابع طريقة
\[C\]
يرسم مسار لولبي
يرسم مسار لولبي
يرسم مسار لولبي
\[D\]
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
حجرة الاسقاط الزمني
في هذه الحجرة يحدث تصادم بين الأنوية الثقيلة وينتج عنها الألاف من من الجسيمات
داخل الحجرة يوجد غاز فتعمل الجسيمات على تأين الغاز
المجال المغناطيسي يجعل الجسيمات تتنحرف وتتخذ مسارات دائرية
المسارات الدائرية تمكن العلماء من دراسة سلوك الجسيمات
معلومات مفيدة
الزمن الدوري والتردد والسرعة الزاوية للمسرع الدوراني : إذا تم قذف جسيم مشحون بشكل عمودي على المجال فإن الجسيم يتخذ مسار دائري فإذا قطع دورة كاملة
\[ T =\frac{2𝜋 . 𝑟 }{𝜗} = \frac{2𝜋. 𝑚 }{𝑞 . 𝐵}\]
\[ f =\frac{ 1}{ T} =\frac{𝑞 . 𝐵}{2𝜋. 𝑚 }\]
\[ W = 2𝜋 . f =\frac{𝑞 . 𝐵} { m }\]
\[2\star\]
قذف بروتون بشكل عمودي على مجال منتظم شدته
0.5 T
فاتخذ مسار دائري فإن الزمن الدوري للحركة الدائرية له تعادل
ملاحظة
\[ q_p = 1.6 × 10^{-19} C , m_p = 1.67 × 10^{-27} Kg \]
\[f=3.4 × 10^{6} \;\;HZ\;\;\;\;\;\;-C\]
\[f=7.6 × 10^{6} \;\;HZ\;\;\;\;\;\;-A\]
\[f=6.5 × 10^{6} \;\;HZ\;\;\;\;\;\;-D\]
\[f=5.9 × 10^{6} \;\;HZ\;\;\;\;\;\;-B\]
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
المسرع
يحتوي على شفرات متصلة بمصدر جهد متردد
وهناك مجال مغناطيس عمودي على الجهاز نحو الداخل
المجال الكهربائي يزيد من سرعة البروتون وكلما وصل البروتون للشفرة تتغير شحنة الشفرة
المجال المغناطيسي يغير اتجاه الجركة للبرتون ويزداد نصف قطر المسار بزيادة السرعة
في هذه التجربة جهاز السيلكترون يعمل على تسريع الجسيمات المشحونة
Cyclotron
جهاز السيلكترون
في هذه التجربة جهاز السيلكترون يعمل على تسريع الجسيمات المشحونة يحتوي على مجالين كهربائي ومغناطيسي المجال الكهربائي يتكون بين أنصاف الصفائح متغير الاتجاه يعمل على تسريع الايون أما المجال المغناطيسي يكون عموديا على الصفائح يعمل على تغير اتجاه حركة الايون
محاكاة جهاز السيلكترون
محاكاة جهاز السيلكترون
جهاز السيلكترون يعمل على تسريع الجسيمات المشحونة باستخدام مجال مغناطيسي ومجال كهربائي متردد.
تتحرك الجسيمات في مسارات دائرية داخل أقطاب على شكل (دي) وتتعجل في كل مرة تعبر الفجوة بينهما.
كيف يعمل السيلكترون:
- تنطلق البروتونات من المصدر (S) بالقرب من مركز الفجوة بين القطبين
- فرق الجهد بين القطبين يعجل البروتونات نحو أحد القطبين
- داخل القطب "دي"، يتحرك البروتون في مسار دائري
- عند خروجه من القطب، ينعكس الجهد فيتعرض البروتون للتسارع مرة أخرى
- يدخل إلى القطب المقابل بسرعة أكبر ويدور في دائرة أكبر
- تتكرر العملية حتى تصل الجسيمات إلى طاقة عالية وتصطدم بالهدف
\[3\star\star\]
ترك بروتون بين صفائح المجال الكهربائي داخل مسرع يحتوي على مجال مغناطيسي شدتة
\[B=0.6\;T\]
تسلا فخرج البرتون من الجهاز بنصف قطر قدره
\[r=0.3\;m\] فإن النسبة الطاقة الحركية إلى كمية الحركة للبرتون لحظة خروجة من المسرع تعادل
\[1.75 × 10 10^{7} \;\;m/s\;\;\;\;\;\;-C\]
\[ 4.55 × 10^{4} \;\;m/s\;\;\;\;\;\;-A\]
\[4.6 × 10^{5} \;\;m/s\;\;\;\;\;\;-D\]
\[8.6 × 10^{m/s} \;\;HZ\;\;\;\;\;\;-B\]
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
جهاز مطياف الكتلة
يتكون الجهاز من
1- مصدر الأيونات
2 – غرقة محدد السرعات
3 – جهاز الكشف عن الجسيمات
قم بإجراء التجربة التالية وأجب على أسئلة المعلم
1 - ما هو عمل مصدر الأيونات
2 - ما هو عمل منقي السرعات في حجرة منقي السرعات
3 -ماهي الغاية من المجال الكهربائي
4 -ماهي الغاية من المجال المغناطيسي
5 -لوكان المجال الكهربائي غير متعامد مع المجال المغناطيسي ماذا تتوقع أن يحدث
6 -ما هي سرعة الايونات الواصلة إلى جهاز الكشف عن الجسيمات
7 - حدث تصادم في منطقتين على الوح الحساس في جهاز الكشف عن الايونات ماذا يعني لك ذلك
في هذه التجربة سوف نستخدم جهاز مطياف الكتلة لتحليل المادة أو جزيء بهدف معرفة العناصر المكونة للمادة، وبنيتها الكيميائية، والبيولوجية، والفيزيائية
1 - مصدر الأيونات مسؤول عن تحويل العينة إلى أيونات (جسيمات مشحونة) عن طريق تأينها، ويقذفها بسرعات مختلفة
2 - يعمل منقي السرعات على فلترة الأيونات بحيث يسمح فقط للأيونات ذات سرعة محددة بالمرور عبر فتحته، وذلك باستخدام مجالات كهربائية ومغناطيسية متعامدة وتكون القوة الكهربائية تساوي القوة المغناطيسية
3 -
يُستخدم المجال الكهربائي لتسريع الأيونات المشحونة، مما يمنحها طاقة حركية محددة، كما يساعد في توجيهها عبر الجهاز.
4 - يعمل المجال المغناطيسي على حرف مسار الأيونات وفقًا لنسبة كتلتها إلى شحنتها
5 - لن تصل الأيونات إلى حجرة الكشف على الأيونات ولن تكون القوة الكهربائية تعاكس القوة المغناطيسية ولا يمكن أن تكون محصلة القوى تساوي الصفر
\[6 - v= \frac {E}{B}\]
7 - يوجد نظيرين للعنصر
قذف جسيم مشحون بشكل غير عمودي على مجال منتظم
قم بإجراء التجربة التالية وأجب على أسئلة المعلم
قذف جسيم مشحون
بشكل غير عمودي على مجال منتظم
ما شكل المسار الذي يتخذة الجسيم ولماذا
في هذه التجربة إذا قذف جسيم مشحون في منطقة مجال مغناطيسي منتظم وبشكل غير عمودي على المجال المغناطيسي فإن الجسيم يتخذ مسار لولبي
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
\[4\star \star \]
مجال مغناطيسي منتظم شدته
5 × 10–2 T
متجه نحو الشرق قذف الكترون وبسرعة مقدارها
4 × 106 m/s
وبشكل يصنع زاوية قدرها 60 درجة فوق محور الشرق داخل منطقة المجال فإن نصف قطر المسار الدائري
\[ r= 1.6×10^{-4}\;\;m\;\;\;\;\;\;-C\]
\[ r= 4.55×10^{-4} \;\;m\;\;\;\;\;\;-A\]
\[ r= 3.9×10^{-4}\;\;m \;\;\;\;\;\;-D\]
\[ r= 2.77×10^{-4}\;\;m\;\;\;\;\;\;-B\]
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
\[5\star \star\]
يتحرك شعاع من الإلكترونات بين قطبي المغناطيس.
كما في الشكل فإن الشعاع الإلكتروني ينحرف بتأثير القوة المغناطيسية
باتجاه القطب الشمالي -C
نحو الأعلى -A
باتجاه القطب الجنوبي -D
نحو الاسفل -B
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
\[6\star \star\]
جسيم ألفا يحمل شحنة تعادل شحنة بروتونين دخل منطقة منقي السرعات في جهاز مطياف الكتلة
ولم ينحرف فإذا كانت النسبة بين المجال المغناطيسي إلى المجال لكهربائي داخل الحجرة تعادل
0 .0025 T . C / N
فإن السرعة التي يتحرك بها الجسيم تعادل
\[\frac {E}{B}=0.0025 \;\;m/s\;\;\;\;\;\;-C\]
\[\frac {E}{B}=0.15 \;\;m/s\;\;\;\;\;\;-A\]
\[\frac {E}{B}=150 \;\;m/s\;\;\;\;\;\;-D\]
\[\frac {E}{B}=400 \;\;m/s\;\;\;\;\;\;-B\]
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
\[7\star \star\]
جسيمان لهما نفس الكتلة ولهما نفس مقدار الشحنة تم قذفهما داخل مجال مغناطيسي منتظم وبشكل عمودس على المجال كما في الشكل أدناه.
أحد الجسيمين بدء يدور مع عقارب الساعة والأخر عكس عقارب الساعة فإن أحد الاجابات التالية تعبر عن صفات الجسيمين
\[q_1(-) \;\;\;\;\;q_2(+) \;\;\;\;\; v_1>v_2 \;\;\;\;\;\;-C\]
\[q_1(+) \;\;\;\;\;q_2(-) \;\;\;\;\; v_2>v_1\;\;\;\;\;\;-A\]
\[q_1(+) \;\;\;\;\;q_2(-) \;\;\;\;\; v_1>v_2\;\;\;\;\;\;-D\]
\[q_1(-) \;\;\;\;\;q_2(+) \;\;\;\;\; v_2>v_1\;\;\;\;\;\;-B\]
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك ( قوة لورنتز) - وتأثير هول
إذا كان لدينا سلك موصل يمر به تيار
والسلك خاضع لمجال كهربائي لا يوازي طول السلك
فإن السلك يتأثر بقوة
هل تعرف السبب
؟
\[I = \frac{q}{t}\]
\[ q = I . t = I .\frac{ L }{ 𝜗 }\]
الشخنات موجودة في مجال مغناطيسي فهي تتأثر بقوة
\[F = q .𝜗 . B .Sin 𝜃 \]
\[F = I .\frac{ L }{ 𝜗 } . 𝜗 . B .Sin 𝜃 \]
\[F = I . L . B .Sin 𝜃\]
في هذه المحاكاة قوة لورنتز التي يتم بذلها من المجال المغناطيسي لمغناطيس حدوة حصان على سلك على شكل أرجوحة يمر به تيار مستمر
ااجعل الاصابع الثلاث متعامدة على بعضها
واجعل السبابة مع المجال
الابهام اتجاه التييار الاصطلاحي ( من القطب الموجب للبطارية إلى القطب السالب )
القوة المغناطيسية اتجاه الوسطى
إذا كان التيار إلكتروني إعكس النتيجة للقوة وقل اتجاهها عكس الأتجاه الذي نتج معك
أو استخدم أصابع يدك اليسرى فيكون الإتجاه للقوة صحيح
المغناطيسية |
المغناطيس له قطبان قطب شمالي وقطب جنوبي
الأقطاب المختلفة تنشأ بينها قوة تجاذب .. والأقطاب المتشابهة تنشأ بينها قوة تنافر
جسيم وزنه 0.005 نيوتن وشحنته \[B = 0.42\;\; T\;\;\;\;\;\;-C\]
نحو الشمال
\[B = 0.83\;\; T\;\;\;\;\;\;-A\]
نحو الجنوب
\[B = 0.42\;\; T\;\;\;\;\;\;-D\]
نحو الجنوب
\[B = 0.83\;\; T\;\;\;\;\;\;-B\]
نحو الشمال أختر الإجابة الصحيحة أحد وحدات القياس التالية تعادل وحدة قياس المجال المغناطيسي تسلا
\[T\]
\[T=\frac {Kg.m^2}{A.s}\;\;\;\;\;\;-C\]
\[T=\frac {Kg.m}{A.s^2}\;\;\;\;\;\;-A\]
\[T=\frac {Kg}{A.s^2}\;\;\;\;\;\;-D\]
\[T=\frac {Kg.m^2}{A.s^2}\;\;\;\;\;\;-B\]
أختر الإجابة الصحيحة "وبشكل عمودي على المجال
\[FB = FC \]
\[q .𝜗 . B =\frac{ m . 𝜗 ^2 }{r}\]
\[r =\frac{ m . 𝜗 }{ q . B }\]
دخل بروتون ونترون وإلكترون منطقة مجال منتظم وبنفس السرعة وبشكل عمودي على مجال منتظم ، أحد الإجابات التالية تعبر بشكل صحيح عن حركة الجسيمات الثلاث
إلكترون
نترون
بروتون
الإختيار
يرسم مسار دائري صغير
يتابع طريقة
يرسم مسار دائري كبير
\[A\]
يتابع طريقة
يرسم مسار دائري كبير
يرسم مسار دائري صغير
\[B\]
يرسم مسار دائري كبير
يرسم مسار دائري صغير
يتابع طريقة
\[C\]
يرسم مسار لولبي
يرسم مسار لولبي
يرسم مسار لولبي
\[D\]
أختر الإجابة الصحيحة داخل الحجرة يوجد غاز فتعمل الجسيمات على تأين الغاز
المجال المغناطيسي يجعل الجسيمات تتنحرف وتتخذ مسارات دائرية
المسارات الدائرية تمكن العلماء من دراسة سلوك الجسيمات
\[ T =\frac{2𝜋 . 𝑟 }{𝜗} = \frac{2𝜋. 𝑚 }{𝑞 . 𝐵}\]
\[ f =\frac{ 1}{ T} =\frac{𝑞 . 𝐵}{2𝜋. 𝑚 }\]
\[ W = 2𝜋 . f =\frac{𝑞 . 𝐵} { m }\]
قذف بروتون بشكل عمودي على مجال منتظم شدته
\[f=3.4 × 10^{6} \;\;HZ\;\;\;\;\;\;-C\]
\[f=7.6 × 10^{6} \;\;HZ\;\;\;\;\;\;-A\]
\[f=6.5 × 10^{6} \;\;HZ\;\;\;\;\;\;-D\]
\[f=5.9 × 10^{6} \;\;HZ\;\;\;\;\;\;-B\]
أختر الإجابة الصحيحة وهناك مجال مغناطيس عمودي على الجهاز نحو الداخل
المجال الكهربائي يزيد من سرعة البروتون وكلما وصل البروتون للشفرة تتغير شحنة الشفرة
المجال المغناطيسي يغير اتجاه الجركة للبرتون ويزداد نصف قطر المسار بزيادة السرعة
في هذه التجربة جهاز السيلكترون يعمل على تسريع الجسيمات المشحونة جهاز السيلكترون يعمل على تسريع الجسيمات المشحونة باستخدام مجال مغناطيسي ومجال كهربائي متردد. تتحرك الجسيمات في مسارات دائرية داخل أقطاب على شكل (دي) وتتعجل في كل مرة تعبر الفجوة بينهما.
ترك بروتون بين صفائح المجال الكهربائي داخل مسرع يحتوي على مجال مغناطيسي شدتة
\[B=0.6\;T\]
تسلا فخرج البرتون من الجهاز بنصف قطر قدره
\[r=0.3\;m\] فإن النسبة الطاقة الحركية إلى كمية الحركة للبرتون لحظة خروجة من المسرع تعادل
\[1.75 × 10 10^{7} \;\;m/s\;\;\;\;\;\;-C\]
\[ 4.55 × 10^{4} \;\;m/s\;\;\;\;\;\;-A\]
\[4.6 × 10^{5} \;\;m/s\;\;\;\;\;\;-D\]
\[8.6 × 10^{m/s} \;\;HZ\;\;\;\;\;\;-B\]
أختر الإجابة الصحيحة
جهاز مطياف الكتلة
مجال مغناطيسي منتظم شدته \[ r= 1.6×10^{-4}\;\;m\;\;\;\;\;\;-C\]
\[ r= 4.55×10^{-4} \;\;m\;\;\;\;\;\;-A\]
\[ r= 3.9×10^{-4}\;\;m \;\;\;\;\;\;-D\]
\[ r= 2.77×10^{-4}\;\;m\;\;\;\;\;\;-B\]
أختر الإجابة الصحيحة يتحرك شعاع من الإلكترونات بين قطبي المغناطيس.
كما في الشكل فإن الشعاع الإلكتروني ينحرف بتأثير القوة المغناطيسية
باتجاه القطب الشمالي -C
نحو الأعلى -A
باتجاه القطب الجنوبي -D
نحو الاسفل -B
أختر الإجابة الصحيحة جسيم ألفا يحمل شحنة تعادل شحنة بروتونين دخل منطقة منقي السرعات في جهاز مطياف الكتلة
ولم ينحرف فإذا كانت النسبة بين المجال المغناطيسي إلى المجال لكهربائي داخل الحجرة تعادل \[\frac {E}{B}=0.0025 \;\;m/s\;\;\;\;\;\;-C\]
\[\frac {E}{B}=0.15 \;\;m/s\;\;\;\;\;\;-A\]
\[\frac {E}{B}=150 \;\;m/s\;\;\;\;\;\;-D\]
\[\frac {E}{B}=400 \;\;m/s\;\;\;\;\;\;-B\]
أختر الإجابة الصحيحة
جسيمان لهما نفس الكتلة ولهما نفس مقدار الشحنة تم قذفهما داخل مجال مغناطيسي منتظم وبشكل عمودس على المجال كما في الشكل أدناه.
أحد الجسيمين بدء يدور مع عقارب الساعة والأخر عكس عقارب الساعة فإن أحد الاجابات التالية تعبر عن صفات الجسيمين
\[q_1(-) \;\;\;\;\;q_2(+) \;\;\;\;\; v_1>v_2 \;\;\;\;\;\;-C\]
\[q_1(+) \;\;\;\;\;q_2(-) \;\;\;\;\; v_2>v_1\;\;\;\;\;\;-A\]
\[q_1(+) \;\;\;\;\;q_2(-) \;\;\;\;\; v_1>v_2\;\;\;\;\;\;-D\]
\[q_1(-) \;\;\;\;\;q_2(+) \;\;\;\;\; v_2>v_1\;\;\;\;\;\;-B\]
أختر الإجابة الصحيحة
لماذا سمي القطب الشمالي للمغناطيس بهذا الأسم ولماذا يتجة نحو الشمال الجغرافي
في هذة المحاكاة سوف يتم رسم خطوط المجال والإطلاع على الصفات التالية
اتجاه المجال عند أي نقطة هو المماس لخط المجال عند تلك النقطة
خطوط المجال لا يمكن أن تتقاطع
تتكاثف خطوط المجال عند الأقطاب وأقل ما يمكن عند الوسط
ملاحظة هناك مجال منظم وغير منتظم
المجال المنتظم ثابت المقدار والإتجاه عند جميع النقاط خطوطه مستقيمة متوازية
المجال غير المنتظم هو غير ثابت المقدار أو الاتجاه أو كلاهما معا
مثال 1)
المغناطيس قادر على جذب المواد ( الحديد - النيكل - الكوبالت ) ولا يستطيع جذب باقي المواد مثل النحاس
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
مثال 2)
عند كسر مغناطيس إلى قطع فإن كل جزء يكون مغناطيس لة قطبان ما هو السبب
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
مثال 3)
أحد الخطوط التالية تمثل خطوط مجال مغناطيسي
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
هذه المحاكاة تبين ترتيب المناطق المغناطيسية عند تقريب المغناطيس من قطعة حديد لا حظ كيف يتم ترتيب االمناطق
المجال المغناطيسي للأرض
الأرض مغناطيس كبير قطبه الشمالي موجود في القطب الجنوبي وقطبة الجنوبي موجود في القطب الشمال الجغرافي
هذا المجال يحمي الأرض من العواصف الشمسية
الأرض أقطابها في حالة حركة مستمرة فهي تتحرك 40 كيلو متر كل سنة لذلك البوصلة لا تعطي الاتجاه الصحيح
القوة المغناطيسية المؤثرة على شحنة
إذا قذف جسيم مشحون في منطقة مجال مغناطيسي
و بشكل سرعة الجسيم لا توازي المجال
فإن الجسيم سوف يتأثر بقوة وينحرف عن مسارة دون تغير في سرعته
القوة المغناطيسية تغيراتجاه حركة الجسيم ولا تغير سرعة الجسيم
مقدار هذه القوة يعطى بالعلاقة
\[F_B = B.q.v. Sin( 𝜃)\]
أما الاتجاه يتم تحديدة حسب قاعدة الأصابع الثلاث لليد اليمنى
( يتم استخدامها لشحنة موجبة أما إذا كانت الشحنة سالبة يتم عكس اتجاه القوة فقط أو نستخدم قاعدة الأصابع الثلاث لليد اليسرى )
نص القاعدة نجعل السبابة اتجاه المجال والأبهام هي اتجاه السرعة فتكون الوسطى اتجاه القوة وهي دوما عمودية على السرعة والمجال
( q = 3 nc )
قذف في منطقة مجال منتظم وبشكل عمودي على المجال وبسرعة
2 × 106 m/s
باتجاه الغرب لوحظ أن الجسم استمر في حركته بنفس المسار دون أن ينحرف بفعل الجاذبية فإن مقدار واتجاه المجال المغناطيسي المؤثر على الجسيم تعادل
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
حركة الجسيمات المشحونة في مجال مغناطيسي
الشحنة المقذوفة في مجال مغناطيسي
تتأثر بقوة مغناطيسية وتغير اتجاه حركتها
ولكن لماذا تتخذ مسار دائري ؟ "
القوة ثابتة لأن كل من الشحنة ثابتة و المجال منتظم ثابت والسرعة ثابتة
\[F = q .𝜗 . B \]
القوة والسرعة والمجال كل منهما يعامد الأخر
هذه هي شروط الحركة الدائرية
لذلك تتخذ مسار دائري
معلومات مفيدة
من خلال قانون القوة المركزية للحركة الدائرية وقانون القوة المغناطيسية المؤثرة على شحنة
في هذه المحاكاة سوف ندرس جسيم مشحون و مقذوف بشكل عمودي على مجال مغناطيسي منتظم ولاحظ كيف يتغير نصف قطر المسار بتغير العوامل المؤثرة على نصف قطر المسار
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
حجرة الاسقاط الزمني
في هذه الحجرة يحدث تصادم بين الأنوية الثقيلة وينتج عنها الألاف من من الجسيمات
معلومات مفيدة
الزمن الدوري والتردد والسرعة الزاوية للمسرع الدوراني : إذا تم قذف جسيم مشحون بشكل عمودي على المجال فإن الجسيم يتخذ مسار دائري فإذا قطع دورة كاملة
0.5 T
فاتخذ مسار دائري فإن الزمن الدوري للحركة الدائرية له تعادل
ملاحظة
\[ q_p = 1.6 × 10^{-19} C , m_p = 1.67 × 10^{-27} Kg \]
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
المسرع
يحتوي على شفرات متصلة بمصدر جهد متردد
جهاز السيلكترون
في هذه التجربة جهاز السيلكترون يعمل على تسريع الجسيمات المشحونة يحتوي على مجالين كهربائي ومغناطيسي المجال الكهربائي يتكون بين أنصاف الصفائح متغير الاتجاه يعمل على تسريع الايون أما المجال المغناطيسي يكون عموديا على الصفائح يعمل على تغير اتجاه حركة الايون
محاكاة جهاز السيلكترون
كيف يعمل السيلكترون:
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
يتكون الجهاز من
1- مصدر الأيونات
2 – غرقة محدد السرعات
3 – جهاز الكشف عن الجسيمات
قم بإجراء التجربة التالية وأجب على أسئلة المعلم
1 - ما هو عمل مصدر الأيونات
2 - ما هو عمل منقي السرعات في حجرة منقي السرعات
3 -ماهي الغاية من المجال الكهربائي
4 -ماهي الغاية من المجال المغناطيسي
5 -لوكان المجال الكهربائي غير متعامد مع المجال المغناطيسي ماذا تتوقع أن يحدث
6 -ما هي سرعة الايونات الواصلة إلى جهاز الكشف عن الجسيمات
7 - حدث تصادم في منطقتين على الوح الحساس في جهاز الكشف عن الايونات ماذا يعني لك ذلك
في هذه التجربة سوف نستخدم جهاز مطياف الكتلة لتحليل المادة أو جزيء بهدف معرفة العناصر المكونة للمادة، وبنيتها الكيميائية، والبيولوجية، والفيزيائية
1 - مصدر الأيونات مسؤول عن تحويل العينة إلى أيونات (جسيمات مشحونة) عن طريق تأينها، ويقذفها بسرعات مختلفة
2 - يعمل منقي السرعات على فلترة الأيونات بحيث يسمح فقط للأيونات ذات سرعة محددة بالمرور عبر فتحته، وذلك باستخدام مجالات كهربائية ومغناطيسية متعامدة وتكون القوة الكهربائية تساوي القوة المغناطيسية
3 -
يُستخدم المجال الكهربائي لتسريع الأيونات المشحونة، مما يمنحها طاقة حركية محددة، كما يساعد في توجيهها عبر الجهاز.
4 - يعمل المجال المغناطيسي على حرف مسار الأيونات وفقًا لنسبة كتلتها إلى شحنتها
5 - لن تصل الأيونات إلى حجرة الكشف على الأيونات ولن تكون القوة الكهربائية تعاكس القوة المغناطيسية ولا يمكن أن تكون محصلة القوى تساوي الصفر
\[6 - v= \frac {E}{B}\]
7 - يوجد نظيرين للعنصر
قذف جسيم مشحون بشكل غير عمودي على مجال منتظم
قم بإجراء التجربة التالية وأجب على أسئلة المعلم
قذف جسيم مشحون
بشكل غير عمودي على مجال منتظم
ما شكل المسار الذي يتخذة الجسيم ولماذا
في هذه التجربة إذا قذف جسيم مشحون في منطقة مجال مغناطيسي منتظم وبشكل غير عمودي على المجال المغناطيسي فإن الجسيم يتخذ مسار لولبي
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
5 × 10–2 T
متجه نحو الشرق قذف الكترون وبسرعة مقدارها
4 × 106 m/s
وبشكل يصنع زاوية قدرها 60 درجة فوق محور الشرق داخل منطقة المجال فإن نصف قطر المسار الدائري
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
0 .0025 T . C / N
فإن السرعة التي يتحرك بها الجسيم تعادل
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
\[I = \frac{q}{t}\]
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك ( قوة لورنتز) - وتأثير هول
إذا كان لدينا سلك موصل يمر به تيار
والسلك خاضع لمجال كهربائي لا يوازي طول السلك
فإن السلك يتأثر بقوة
هل تعرف السبب
؟
\[ q = I . t = I .\frac{ L }{ 𝜗 }\]
الشخنات موجودة في مجال مغناطيسي فهي تتأثر بقوة
\[F = q .𝜗 . B .Sin 𝜃 \]
\[F = I .\frac{ L }{ 𝜗 } . 𝜗 . B .Sin 𝜃 \]
\[F = I . L . B .Sin 𝜃\]
في هذه المحاكاة قوة لورنتز التي يتم بذلها من المجال المغناطيسي لمغناطيس حدوة حصان على سلك على شكل أرجوحة يمر به تيار مستمر
ااجعل الاصابع الثلاث متعامدة على بعضها
واجعل السبابة مع المجال
الابهام اتجاه التييار الاصطلاحي ( من القطب الموجب للبطارية إلى القطب السالب )
القوة المغناطيسية اتجاه الوسطى
إذا كان التيار إلكتروني إعكس النتيجة للقوة وقل اتجاهها عكس الأتجاه الذي نتج معك
أو استخدم أصابع يدك اليسرى فيكون الإتجاه للقوة صحيح