Physics
بنك الاسئلة المجال الكهربائي تطبيقات المجال
|
📄 اطبع pdf
00971504825082
🏛️ 1 - القوة الكهربائية على إلكترون
🏛️ 1 - Electric force on an electron
مجال كهربائي شدته \[3×10^2\;\;N/C\] وضع إلكترون داخل المجال فإن القوة الكهربائية المؤثرة على الإلكترون تعادل \[q_e=1.6 ×10^{-19}C\]
An electric field of strength \[3×10^2\;\;N/C\] contains an electron. The electric force on the electron is \[q_e=1.6 ×10^{-19}C\]
A
\[ Fe= 5.2×10^{-12}\;\; N\] باتجاه المجال
\[ Fe= 5.2×10^{-12}\;\; N\] along the field
B
\[ Fe= 4.8×10^{-17} \;\; N\] عكس اتجاه المجال
\[ Fe= 4.8×10^{-17} \;\; N\] opposite to the field
C
\[ Fe= 5.2×10^{-12}\;\; N\] عكس اتجاه المجال
\[ Fe= 5.2×10^{-12}\;\; N\] opposite to the field
D
\[ Fe= 4.8×10^{-17} \;\; N\] باتجاه المجال
\[ Fe= 4.8×10^{-17} \;\; N\] along the field
✅ الحل:
✅ Solution:
1
حساب مقدار القوة:
Calculate the magnitude of the force:
\[F = qE = (1.6 \times 10^{-19})(3 \times 10^2) = 4.8 \times 10^{-17} N\]
2
تحديد الاتجاه: الإلكترون سالب الشحنة، لذا القوة في اتجاه معاكس لاتجاه المجال.
Determine direction: The electron is negatively charged, so the force is in the opposite direction to the field.
✅ \[F = 4.8 \times 10^{-17} N\] عكس اتجاه المجال
✅ \[F = 4.8 \times 10^{-17} N\] opposite to the field direction
🏛️ 2 - مجال شحنة نقطية
🏛️ 2 - Field of a point charge
شحنة كهربائية مقدارها \[q=+6\;\;µc\] فإن المجال الكهربائي عند النقطة التي تبعد عن الشحنة يعادل \[a=0.2 \;\;m\]
A charge of \[q=+6\;\;µc\]. The electric field at a point \[a=0.2 \;\;m\] from the charge is
A
\[ E = 1.35×10^{6} \;\; N/C\] نحو اليمين
\[ E = 1.35×10^{6} \;\; N/C\] to the right
B
\[ E = 4.52×10^{6} \;\; N/C\] نحو اليسار
\[ E = 4.52×10^{6} \;\; N/C\] to the left
C
\[ E = 6.75×10^{6}\;\; N/C\] نحو اليمين
\[ E = 6.75×10^{6}\;\; N/C\] to the right
D
\[ E = 3.25×10^{6}\;\; N/C\] نحو اليسار
\[ E = 3.25×10^{6}\;\; N/C\] to the left
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تطبيق قانون المجال لشحنة نقطية:
Apply point charge field law:
\[E = \frac{kq}{r^2} = \frac{9 \times 10^9 \times 6 \times 10^{-6}}{(0.2)^2} = 1.35 \times 10^6 N/C\]
2
تحديد الاتجاه: الشحنة موجبة، لذا المجال يبتعد عنها (نحو اليمين).
Determine direction: The charge is positive, so the field points away from it (to the right).
✅ \[E = 1.35 \times 10^6 N/C\] نحو اليمين
✅ \[E = 1.35 \times 10^6 N/C\] to the right
🏛️ 3 - حساب شحنة من القوة الكهربائية
🏛️ 3 - Calculating charge from electric force
مجال كهربائي شدته \[E=300 \;\;N/C\] وضع جسيم داخل المجال فتأثر الجسم بقوة كهربائية مقدارها \[9×10^{-12}\;\;N\] باتجاه المجال فإن نوع و مقدار شحنة الجسيم تعادل
An electric field of strength \[E=300 \;\;N/C\] contains a particle. The particle experiences an electric force of \[9×10^{-12}\;\;N\] in the direction of the field. The type and magnitude of the charge are
A
\[ q= 9×10^{-14} \;\; C\] سالبة
\[ q= 9×10^{-14} \;\; C\] negative
B
\[ q= 3×10^{-14} \;\; C\] موجبة
\[ q= 3×10^{-14} \;\; C\] positive
C
\[ q= 6×10^{-14}\;\;C\] سالبة
\[ q= 6×10^{-14}\;\;C\] negative
D
\[ q= 4×10^{-14}\;\; C\] موجبة
\[ q= 4×10^{-14}\;\; C\] positive
✅ الحل:
✅ Solution:
1
حساب الشحنة:
Calculate the charge:
\[F = qE \Rightarrow q = \frac{F}{E} = \frac{9 \times 10^{-12}}{300} = 3 \times 10^{-14} C\]
2
تحديد النوع: القوة في اتجاه المجال، لذا الشحنة موجبة.
Determine sign: The force is in the direction of the field, so the charge is positive.
✅ \[q = 3 \times 10^{-14} C\] موجبة
✅ \[q = 3 \times 10^{-14} C\] positive
🏛️ 4 - حساب البعد عن شحنة من المجال
🏛️ 4 - Calculating distance from charge from field
شحنة كهربائية مقدارها \[Q=4\;\; µc\] تم حساب المجال الكهربائي عند النقطة A فكانت شدة المجال تعادل \[3×10^4\;\;N/C\] فإن بعد النقطة عن الشحنة يعادل
A charge of \[Q=4\;\; µc\]. The electric field at point A was \[3×10^4\;\;N/C\]. The distance of the point from the charge is
A
\[r=1.1 \;\;m\]
B
\[r=0.56 \;\;m\]
C
\[r=0.85 \;\;m\]
D
\[r=1.4 \;\;m\]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تطبيق قانون المجال:
Apply field law:
\[E = \frac{kQ}{r^2} \Rightarrow r = \sqrt{\frac{kQ}{E}}\]
2
حساب البعد:
Calculate distance:
\[r = \sqrt{\frac{9 \times 10^9 \times 4 \times 10^{-6}}{3 \times 10^4}} = \sqrt{\frac{36000}{3 \times 10^4}} = \sqrt{1.2} = 1.095 \approx 1.1 m\]
✅ \[r = 1.1 m\]
✅ \[r = 1.1 m\]
🏛️ 5 - وحدة قياس المجال الكهربائي
🏛️ 5 - Unit of electric field
أحد وحدات القياس التالية تكافئ وحدة قياس المجال الكهربائي
Which of the following units is equivalent to the unit of electric field?
A
\[Kg.m.A^{-1}S{-1}\]
B
\[Kg.m.A^{-2}S{-2}\]
C
\[Kg.m.A^{-1}S{-2}\]
D
\[Kg.m.A^{-1}S{-3}\]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
وحدة المجال الكهربائي:
Unit of electric field:
\[E = \frac{F}{q} = \frac{N}{C} = \frac{kg.m/s^2}{A.s} = Kg.m.A^{-1}.s^{-3}\]
✅ الإجابة الصحيحة: \[Kg.m.A^{-1}.s^{-3}\]
✅ Correct answer: \[Kg.m.A^{-1}.s^{-3}\]
🏛️ 6 - النسبة بين مجالي نقطتين
🏛️ 6 - Ratio of fields at two points
في الشكل أدناه النسبة بين مجال النقطة A إلى مجال النقطة B تعادل
In the figure below, the ratio of the field at point A to the field at point B is
A
4
B
9
C
6
D
2
✅ الحل:
✅ Solution:
1
قراءة الأبعاد من الشكل: من الشكل: \[r_A = 1\] وحدة، \[r_B = 3\] وحدات.
Read dimensions from the figure: From the figure: \[r_A = 1\] unit, \[r_B = 3\] units.
2
العلاقة بين المجال والبعد:
Relation between field and distance:
\[E \propto \frac{1}{r^2} \Rightarrow \frac{E_A}{E_B} = \frac{r_B^2}{r_A^2} = \frac{3^2}{1^2} = 9\]
✅ \[\frac{E_A}{E_B} = 9\]
✅ \[\frac{E_A}{E_B} = 9\]
🏛️ 7 - صفات خطوط المجال الكهربائي
🏛️ 7 - Properties of electric field lines
أحد الإجابات التالية من صفات خطوط المجال الكهربائي
Which of the following is a property of electric field lines?
A
خطوط المجال لا تتقاطع
Field lines do not intersect
B
عدد خطوط المجال تزداد كلما قل مقدار الشحنة المولدة للمجال
Number of field lines increases as the charge decreases
C
تزداد كثافتها كلما ابتعدنا عن الشحنة
Their density increases with distance from the charge
D
تخرج من الشحنة السالبة وتدخل إلى الشحنة الموجبة
They emerge from negative charges and enter positive charges
✅ الحل:
✅ Solution:
1
خصائص خطوط المجال الكهربائي:
Properties of electric field lines:
• تخرج من الشحنة الموجبة وتدخل إلى الشحنة السالبة.
• لا تتقاطع أبداً.
• كثافتها تتناسب مع شدة المجال (تزداد كلما اقتربنا من الشحنة).
• Emerge from positive charges and enter negative charges.
• Never intersect.
• Density is proportional to field strength (increases near the charge).
✅ خطوط المجال لا تتقاطع
✅ Field lines do not intersect
🏛️ 8 - صفات خطوط المجال الكهربائي (عكس)
🏛️ 8 - Properties of electric field lines (opposite)
أحد الإجابات التالية ليست من صفات خطوط المجال الكهربائي
Which of the following is NOT a property of electric field lines?
A
تخرج من الشحنة الموجبة وتدخل إلى الشحنة السالبة
Emerge from positive charges and enter negative charges
B
تزداد كثافة خطوط المجال كلما اقتربنا من الشحنة
Field line density increases as we approach the charge
C
عدد خطوط المجال تزداد كلما قل مقدار الشحنة المولدة للمجال
Number of field lines increases as the charge decreases
D
خطوط المجال لا تتقاطع
Field lines do not intersect
✅ الحل:
✅ Solution:
1
خصائص خطوط المجال الكهربائي:
Properties of electric field lines:
• تخرج من الموجب وتدخل إلى السالب.
• لا تتقاطع.
• كثافتها تتناسب مع مقدار الشحنة (تزداد مع زيادة الشحنة).
• Emerge from positive and enter negative.
• Never intersect.
• Density is proportional to charge magnitude.
✅ عدد خطوط المجال تزداد كلما قل مقدار الشحنة (غير صحيح)
✅ Number of field lines increases as the charge decreases (false)
🏛️ 9 - طاقة الوضع لشحنة سالبة
🏛️ 9 - Potential energy of a negative charge
طاقة الوضع الكهربائية لشحنة سالبة تزداد عند حركتها
The electric potential energy of a negative charge increases when it moves
A
باتجاه المجال
In the direction of the field
B
عكس المجال
Opposite to the field
C
بشكل عمودي على المجال
Perpendicular to the field
D
عكس اتجاه القوة الكهربائية
Opposite to the electric force
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل طاقة الوضع لشحنة سالبة:
Analyze potential energy of a negative charge:
• الشحنة السالبة تتحرك باتجاه المجال (نحو الجهد الأعلى).
• طاقة الوضع تزداد عندما تتحرك عكس اتجاه القوة الكهربائية.
• القوة الكهربائية على شحنة سالبة هي عكس اتجاه المجال.
• Negative charge moves in the direction of the field (toward higher potential).
• Potential energy increases when moving opposite to the electric force.
• The electric force on a negative charge is opposite to the field.
✅ تزداد طاقة الوضع عند حركتها باتجاه المجال
✅ Potential energy increases when moving in the direction of the field
🏛️ 10 - طاقة الوضع لشحنة موجبة
🏛️ 10 - Potential energy of a positive charge
طاقة الوضع الكهربائية لشحنة موجبة تزداد عند حركتها
The electric potential energy of a positive charge increases when it moves
A
باتجاه القوة الكهربائية
In the direction of the electric force
B
عكس المجال
Opposite to the field
C
باتجاه المجال
In the direction of the field
D
عكس اتجاه القوة الكهربائية
Opposite to the electric force
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل طاقة الوضع لشحنة موجبة:
Analyze potential energy of a positive charge:
• الشحنة الموجبة تتحرك عكس المجال (نحو الجهد الأعلى).
• طاقة الوضع تزداد عندما تتحرك عكس اتجاه المجال (مع القوة الكهربائية).
• Positive charge moves opposite to the field (toward higher potential).
• Potential energy increases when moving opposite to the field (with the electric force).
✅ تزداد طاقة الوضع عند حركتها عكس المجال
✅ Potential energy increases when moving opposite to the field
🏛️ 11 - مجال منتظم
🏛️ 11 - Uniform field
أحد الأشكال التالية تمثل مجال منتظم
Which of the following figures represents a uniform field?
A
A
B
B
C
C
D
D
✅ الحل:
✅ Solution:
1
خصائص المجال المنتظم: خطوط المجال متوازية ومتساوية البعد عن بعضها البعض.
Properties of a uniform field: Field lines are parallel and equally spaced.
✅ الشكل C
✅ Figure C
🏛️ 12 - خطوط المجال المنتظم من الجهد
🏛️ 12 - Uniform field lines from potential
ثلاث نقاط داخل مجال منتظم كما في الشكل أدناه أحد الخطوط تمثل الشكل الصحيح لخطوط المجال المنتظم علما بأن \[ V_A=8V , V_B=6V , V_C=8V \]
Three points in a uniform field as shown. Which line correctly represents the uniform field lines given that \[ V_A=8V , V_B=6V , V_C=8V \]
A
A
B
B
C
C
D
D
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل الجهد: \[V_A = V_C = 8V\] و \[V_B = 6V\]. في المجال المنتظم، النقاط ذات الجهد المتساوي تقع على خطوط متساوية الجهد (عمودية على خطوط المجال).
Analyze potential: \[V_A = V_C = 8V\] and \[V_B = 6V\]. In a uniform field, points of equal potential lie on equipotential lines (perpendicular to field lines).
✅ الشكل D
✅ Figure D
🏛️ 13 - زيادة الجهد الكهربائي
🏛️ 13 - Increase of electric potential
تزداد قيمة الجهد الكهربائي عند نقطة
The electric potential at a point increases when
A
كلما تحركنا باتجاه المجال
Moving in the direction of the field
B
كلما تحركنا بشكل عمودي على خطوط المجال
Moving perpendicular to field lines
C
كلما تحركنا بشكل دائري حول المجال
Moving in a circle around the field
D
كلما تحركنا عكس اتجاه المجال
Moving opposite to the field direction
✅ الحل:
✅ Solution:
1
العلاقة بين الجهد والمجال: الجهد يزداد عكس اتجاه المجال الكهربائي.
Relation between potential and field: Potential increases opposite to the electric field direction.
\[\Delta V = -E \cdot \Delta r\]
✅ تزداد قيمة الجهد كلما تحركنا عكس اتجاه المجال
✅ Potential increases when moving opposite to the field direction
🏛️ 14 - مقارنة الجهود في مجال منتظم
🏛️ 14 - Comparing potentials in a uniform field
في الشكل المجاور مجال كهربائي منتظم أحد الإجابات التالية صحيحة
In the adjacent figure, a uniform electric field. Which of the following is correct?
A
\[𝑉a >𝑉𝑑 = 𝑉𝑐\]
B
\[𝑉𝑎 = 𝑉𝑐 > 𝑉𝑑\]
C
\[𝑉𝑎 > 𝑉𝑐 > 𝑉𝑑\]
D
\[𝑉c = 𝑉d > 𝑉a\]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل المجال المنتظم: في المجال المنتظم، النقاط الواقعة على نفس الخط العمودي على المجال لها نفس الجهد.
Analyze uniform field: In a uniform field, points on the same line perpendicular to the field have the same potential.
2
تحديد العلاقات: \[c\] و \[d\] على نفس الخط العمودي، لذا \[V_c = V_d\]. \[a\] في اتجاه المجال (جهد أقل).
Determine relations: \[c\] and \[d\] are on the same perpendicular line, so \[V_c = V_d\]. \[a\] is in the direction of the field (lower potential).
✅ \[𝑉c = 𝑉d > 𝑉a\]
✅ \[𝑉c = 𝑉d > 𝑉a\]
🏛️ 15 - فرق الجهد في مجال منتظم (1)
🏛️ 15 - Potential difference in a uniform field (1)
في الشكل أدناه مجال كهربائي منتظم شدته \[E=1000\frac{N}{C}\] فإن فرق الجهد بين النقطتين \[∆𝑉_{a d}\] تعادل
In the figure below, a uniform electric field of strength \[E=1000\frac{N}{C}\]. The potential difference between points \[a\] and \[d\] is
A
\[ ∆V= 200\;\; V \]
B
\[ ∆V= 300\;\; V \]
C
\[ ∆V= 400\;\; V \]
D
\[ ∆V= 600\;\; V \]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
حساب المسافة بين a و d: من الشكل، المسافة العمودية بين a و d هي \[0.3 m\].
Calculate distance between a and d: From the figure, the perpendicular distance between a and d is \[0.3 m\].
2
تطبيق العلاقة بين الجهد والمجال:
Apply potential-field relation:
\[\Delta V = E \times d = 1000 \times 0.3 = 300 V\]
✅ \[∆V = 300 V\]
✅ \[∆V = 300 V\]
🏛️ 16 - فرق الجهد في مجال منتظم (2)
🏛️ 16 - Potential difference in a uniform field (2)
في الشكل أدناه مجال كهربائي منتظم شدته \[E=1000\frac{N}{C}\] فإن فرق الجهد بين النقطتين \[∆𝑉_{c d}\] تعادل
In the figure below, a uniform electric field of strength \[E=1000\frac{N}{C}\]. The potential difference between points \[c\] and \[d\] is
A
\[ ∆V= 200\;\; V \]
B
\[ ∆V= 0.0\;\; V \]
C
\[ ∆V= 100\;\; V \]
D
\[ ∆V= 300\;\; V \]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل المواقع: النقطتان c و d تقعان على نفس الخط العمودي على المجال (نفس المسافة العمودية).
Analyze positions: Points c and d lie on the same line perpendicular to the field (same perpendicular distance).
2
فرق الجهد: في المجال المنتظم، النقاط على نفس الخط العمودي للمجال لها نفس الجهد.
Potential difference: In a uniform field, points on the same perpendicular line have the same potential.
✅ \[∆V = 0\]
✅ \[∆V = 0\]
🏛️ 17 - تجربة ملكان - حساب الشحنة
🏛️ 17 - Millikan experiment - Calculating charge
في تجربة ملكان تم وضع قطرة زيت كتلتها \[m=2×10^{-8}\;\; kg\] بين اللوحين كما في الشكل فأصبحت القطرة متزنة فإذا كانت شدة المجال تعادل \[E=1 ×10^3\frac{N}{C}\] فإن مقدار شحنة القطرة يعادل
In Millikan's experiment, an oil drop of mass \[m=2×10^{-8}\;\; kg\] was placed between the plates as shown. The drop was in equilibrium. If the field strength is \[E=1 ×10^3\frac{N}{C}\], the charge of the drop is
A
\[ q=2.54×10^{-12} \;\; C \]
B
\[ q=9.55×10^{-9} \;\; C \]
C
\[ q=1.96×10^{-10} \;\; C \]
D
\[ q=3.42×10^{-13} \;\; C \]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
حالة الاتزان: القوة الكهربائية = الوزن
Equilibrium condition: Electric force = Weight
\[qE = mg\]
2
حساب الشحنة:
Calculate charge:
\[q = \frac{mg}{E} = \frac{2 \times 10^{-8} \times 9.8}{10^3} = 1.96 \times 10^{-10} C\]
✅ \[q = 1.96 \times 10^{-10} C\]
✅ \[q = 1.96 \times 10^{-10} C\]
🏛️ 18 - تجربة ملكان - نوع الشحنة
🏛️ 18 - Millikan experiment - Type of charge
في تجربة ملكان تم وضع قطرة زيت مشحونة بين اللوحين كما في الشكل فأصبحت القطرة متزنة فإن القطرة
In Millikan's experiment, a charged oil drop was placed between the plates as shown. The drop was in equilibrium. The drop is
A
نوعها سالب ومتأثرة بقوة كهربائية نحو الأعلى
Negative and experiences an upward electric force
B
نوعها سالب ومتأثرة بقوة كهربائية نحو الأسفل
Negative and experiences a downward electric force
C
نوعها موجب بقوة كهربائية نحو الأعلى
Positive with an upward electric force
D
نوعها موجب ومتأثرة بقوة كهربائية نحو الأسفل
Positive and experiences a downward electric force
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل الاتزان: الوزن يتجه نحو الأسفل، لذا القوة الكهربائية يجب أن تتجه نحو الأعلى لتحقيق الاتزان.
Analyze equilibrium: Weight is downward, so the electric force must be upward for equilibrium.
2
تحديد نوع الشحنة: المجال يتجه نحو الأسفل (من الموجب إلى السالب). القوة الكهربائية على شحنة سالبة تكون عكس اتجاه المجال (نحو الأعلى).
Determine charge type: The field is downward (from positive to negative). The electric force on a negative charge is opposite to the field (upward).
✅ نوعها سالب ومتأثرة بقوة كهربائية نحو الأعلى
✅ Negative and experiences an upward electric force
🏛️ 19 - فرق الجهد بين صفيحتين
🏛️ 19 - Potential difference between two plates
مجال منتظم تبلغ شدة المجال الكهربائي بين صفيحتين \[5×10^3\;\;N/C\] المسافة بين اللوحين تعادل \[0.06\;\;m\] فإن فرق الجهد بين اللوحين يعادل
A uniform field between two plates of strength \[5×10^3\;\;N/C\]. The distance between the plates is \[0.06\;\;m\]. The potential difference between the plates is
A
\[ ∆V= 200\;\; V \]
B
\[ ∆V= 300\;\; V \]
C
\[ ∆V= 600\;\; V \]
D
\[ ∆V= 60\;\; V \]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تطبيق العلاقة بين الجهد والمجال:
Apply potential-field relation:
\[\Delta V = E \times d = 5 \times 10^3 \times 0.06 = 300 V\]
✅ \[∆V = 300 V\]
✅ \[∆V = 300 V\]
🏛️ 20 - مجال موصل كروي أجوف
🏛️ 20 - Field of a hollow spherical conductor
موصل كروي أجوف نصف قطره \[R=0.08 \;\;\] تم شحنه بشحنه سالبة مقدارها \[Q=3\;\;𝜇c\] فإن شدة المجال الكهربائي عند نقطة تبعد عن مركز الموصل \[r=0.05\;\;m\] تعادل
A hollow spherical conductor of radius \[R=0.08 \;\;\] is charged with \[Q=3\;\;𝜇c\]. The electric field at a point \[r=0.05\;\;m\] from the center is
A
\[ E=5.6×10^6\;\; N/C \]
B
\[ E=14.4×10^6\;\; N/C \]
C
\[ E=2.7×10^6\;\; N/C \]
D
\[ E=0.0\;\; N/C \]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل الموقع: النقطة \[r=0.05 m\] تقع داخل الموصل (\(r < R\)).
Analyze position: The point \[r=0.05 m\] is inside the conductor (\(r < R\)).
2
المجال داخل الموصل: في حالة السكون الكهروستاتيكي، المجال الكهربائي داخل الموصل يساوي صفراً.
Field inside conductor: In electrostatic equilibrium, the electric field inside a conductor is zero.
\[E_{inside} = 0\]
✅ \[E = 0\]
✅ \[E = 0\]
🏛️ 21 - أكبر قوة على شحنة سالبة في مجال غير منتظم
🏛️ 21 - Maximum force on a negative charge in a non-uniform field
مجال غير منتظم كما هو موضح بالشكل وضع جسيم سالب الشحنة في مواضع مختلفة فإن أكبر مقدار للقوة التي يتعرض لها الجسيم سالب الشحنة عند الموضع
A non-uniform field as shown. A negative charge is placed at different positions. The maximum force on the negative charge is at position
A
A
B
B
C
C
D
D
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل المجال غير المنتظم: القوة الكهربائية \[F = qE\]. لتكون القوة أكبر، يجب أن يكون المجال \[E\] أكبر.
Analyze non-uniform field: Electric force \[F = qE\]. For maximum force, the field \[E\] must be maximum.
2
تحديد أقوى مجال: من الشكل، المنطقة A هي الأقرب إلى مصدر المجال (أكبر كثافة لخطوط المجال).
Identify strongest field: From the figure, region A is closest to the field source (highest field line density).
✅ الموضع A
✅ Position A
🏛️ 22 - خطوط المجال لشحنتين
🏛️ 22 - Field lines of two charges
تم رسم خطوط المجال لشحنتين نقطيتين مقدار كل منهما \[Q_1=-4\;\;𝜇c\;\;\;\;\;\;Q_2=+2\;\;𝜇c\] أحد الرسوم التالية تعبر بشكل صحيح عن المجال مراعيا كثافة الشحنات ونوعها
Field lines of two point charges \[Q_1=-4\;\;𝜇c\;\;\;\;\;\;Q_2=+2\;\;𝜇c\] were drawn. Which figure correctly represents the field considering charge density and type?
A
A
B
B
C
C
D
D
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل الشحنات: \[Q_1\] سالبة (\(-4 µC\)) و \[Q_2\] موجبة (\(+2 µC\)).
Analyze charges: \[Q_1\] is negative (\(-4 µC\)) and \[Q_2\] is positive (\(+2 µC\)).
2
خصائص خطوط المجال: خطوط المجال تخرج من الموجبة وتدخل إلى السالبة. كثافة الخطوط تتناسب مع مقدار الشحنة (\(Q_1\) لها كثافة أكبر).
Field line properties: Field lines emerge from positive and enter negative. Line density is proportional to charge magnitude (\(Q_1\) has higher density).
✅ الشكل D
✅ Figure D
🏛️ 23 - شغل على شحنة موجبة عكس المجال
🏛️ 23 - Work on a positive charge opposite to the field
بذل شغل خارجي على شحنة موجبة وتم نقلها عكس اتجاه المجال بين نقطتين أحد الإجابات التالية تعبر بشكل صحيح عما حدث
External work is done on a positive charge and it is moved opposite to the field between two points. Which of the following correctly describes what happened?
A
تقل طاقة وضع الشحنة ويقل فرق الجهد الكهربائي بين النقطتين
The potential energy decreases and the potential difference decreases
B
تزداد طاقة وضع الشحنة ويزداد فرق الجهد الكهربائي بين النقطتين
The potential energy increases and the potential difference increases
C
تزداد طاقة وضع الشحنة ويقل فرق الجهد الكهربائي بين النقطتين
The potential energy increases and the potential difference decreases
D
تقل طاقة وضع الشحنة ويزداد فرق الجهد الكهربائي بين النقطتين
The potential energy decreases and the potential difference increases
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل حركة الشحنة الموجبة عكس المجال:
Analyze movement of positive charge opposite to the field:
• الشحنة الموجبة تتحرك عكس المجال → تنتقل إلى منطقة جهد أعلى.
• الشغل المبذول يخزن كطاقة وضع → تزداد طاقة الوضع.
• فرق الجهد يزداد (لأنها تنتقل إلى جهد أعلى).
• Positive charge moves opposite to the field → moves to higher potential.
• Work done is stored as potential energy → potential energy increases.
• Potential difference increases (moves to higher potential).
✅ تزداد طاقة وضع الشحنة ويزداد فرق الجهد الكهربائي
✅ Potential energy increases and potential difference increases
🏛️ 24 - أكبر مجال على موصل غير منتظم
🏛️ 24 - Maximum field on an irregular conductor
تم شحن موصل غير منتظم الشكل كما في الشكل أدناه أكبر مقدار للمجال الكهربائي عند النقطة
An irregularly shaped conductor was charged as shown. The maximum electric field is at point
A
A
B
B
C
C
D
D
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل توزيع الشحنة على الموصل غير المنتظم: الشحنة تتجمع عند الأطراف الحادة (نصف قطر الانحناء الأصغر).
Analyze charge distribution on irregular conductor: Charge accumulates at sharp points (smaller radius of curvature).
2
تحديد أقوى مجال: المجال الكهربائي أكبر حيث تكون كثافة الشحنة أكبر (عند النقطة C).
Identify strongest field: The electric field is strongest where charge density is highest (at point C).
✅ النقطة C
✅ Point C
🏛️ مقالي 1 - شحنتان على نفس الخط
🏛️ Essay 1 - Two charges on the same line
في الشكل أدناه شحنتين على نفس الخط \[q_1=+9\;\;nc\;\;\;\;\;\;\;\;q_2=?\] النقطة A انعدم عندها المجال الكهربائي فإن مقدار ونوع الشحنة \[q_2\] تعادل
In the figure below, two charges on the same line \[q_1=+9\;\;nc\;\;\;\;\;\;\;\;q_2=?\]. At point A, the electric field is zero. The magnitude and sign of \[q_2\] are
\[q_2 = \] ________________________________________________
\[q_2 = \] ________________________________________________
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل الوضع: عند النقطة A، \[E_A=0\]. المجال الناتج عن \[q_1\] يساوي المجال الناتج عن \[q_2\] في المقدار ومتعاكس في الاتجاه.
Analyze situation: At point A, \[E_A=0\]. The field due to \[q_1\] equals the field due to \[q_2\] in magnitude and opposite in direction.
2
تطبيق قانون المجال:
Apply field law:
\[E_1 = E_2 \Rightarrow k\frac{q_1}{r_1^2} = k\frac{q_2}{r_2^2}\]
من الشكل: \[r_1 = 0.05 m,\quad r_2 = 0.06 m\]
From the figure: \[r_1 = 0.05 m,\quad r_2 = 0.06 m\]
3
حساب \[q_2\]:
Calculate \[q_2\]:
\[\frac{9 \times 10^{-9}}{(0.05)^2} = \frac{q_2}{(0.06)^2}\]
\[q_2 = 9 \times 10^{-9} \times \frac{(0.06)^2}{(0.05)^2} = 1.296 \times 10^{-8} C\]
4
تحديد النوع: \[q_1\] موجبة، والمجالين متعاكسان عند A، لذا \[q_2\] موجبة.
Determine sign: \[q_1\] is positive, and the fields are opposite at A, so \[q_2\] is positive.
✅ \[q_2 = +1.296 \times 10^{-8} C\]
✅ \[q_2 = +1.296 \times 10^{-8} C\]
🏛️ مقالي 2 - حساب شحنة من مجال كلي
🏛️ Essay 2 - Calculating charge from net field
في الشكل أدناه تم حساب المجال عند النقطة A \[E_{net}=1000\frac{N}{C}\] واتجاهها موضح على الرسم. فإذا كان مقدار المجال الكهربائي الناتج عن الشحنة الأولى يعادل \[E_{1}=600\frac{N}{C}\] احسب نوع ومقدار الشحنة الثانية
In the figure below, the field at point A was \[E_{net}=1000\frac{N}{C}\] and its direction is shown. If the electric field due to the first charge is \[E_{1}=600\frac{N}{C}\], calculate the type and magnitude of the second charge
\[q_2 = \] ________________________________________________
\[q_2 = \] ________________________________________________
✅ الحل:
✅ Solution:
1
حساب المجال الناتج عن q2:
Calculate field due to q2:
\[E_2 = E_{net} - E_1 = 1000 - 600 = 400 N/C\]
الاتجاه: نحو اليمين (نفس اتجاه المجال الكلي).
Direction: to the right (same as net field).
2
حساب q2:
Calculate q2:
\[E_2 = k\frac{q_2}{r_2^2} \Rightarrow q_2 = \frac{E_2 r_2^2}{k}\]
\[q_2 = \frac{400 \times (0.3)^2}{9 \times 10^9} = 4 \times 10^{-9} C\]
3
تحديد النوع: المجال الكلي في اتجاه \[q_2\]، و \[q_1\] موجبة، لذا \[q_2\] موجبة.
Determine sign: The net field is in the direction of \[q_2\], and \[q_1\] is positive, so \[q_2\] is positive.
✅ \[q_2 = +4 \times 10^{-9} C\]
✅ \[q_2 = +4 \times 10^{-9} C\]
🏛️ مقالي 3 - قطرة زيت في مجال منتظم
🏛️ Essay 3 - Oil drop in a uniform field
قطرة زيت مشحونة كتلتها وشحنتها \[m=0.003 \;\;kg\;\;\;\;\;\;\;q=6\;\;nc\] تم تحريرها في مجال منتظم المسافة بين اللوحين تعادل \[0.04\;\;m\] لوحظ أن قطرة الزيت متزنة احسب فرق الجهد بين اللوحين
An oil drop of mass \[m=0.003 \;\;kg\] and charge \[q=6\;\;nc\] was released in a uniform field. The distance between the plates is \[0.04\;\;m\]. The drop was in equilibrium. Calculate the potential difference between the plates.
\[∆V = \] ________________________________________________
\[∆V = \] ________________________________________________
✅ الحل:
✅ Solution:
1
حالة الاتزان: \[qE = mg\]
Equilibrium condition: \[qE = mg\]
\[E = \frac{mg}{q} = \frac{0.003 \times 9.8}{6 \times 10^{-9}} = 4.9 \times 10^6 N/C\]
2
حساب فرق الجهد:
Calculate potential difference:
\[\Delta V = E \times d = 4.9 \times 10^6 \times 0.04 = 1.96 \times 10^5 V\]
✅ \[∆V = 1.96 \times 10^5 V\]
✅ \[∆V = 1.96 \times 10^5 V\]
🏛️ مقالي 4 - مجال وقوة على إلكترون
🏛️ Essay 4 - Field and force on an electron
شحنة كهربائية مقدارها \[8\;\; µc\] احسب مقدار واتجاه المجال الكهربائي عند النقطة التي تبعد عن الشحنة \[0.2 \;\;m\]
وضع إلكترون عند نفس النقطة احسب مقدار واتجاه القوة الكهربائية المؤثرة على الالكترون \[q_e=-1.6 ×10^{-19}\;\;c\]
A charge of \[8\;\; µc\]. Calculate the magnitude and direction of the electric field at a point \[0.2 \;\;m\] from the charge.
An electron is placed at the same point. Calculate the magnitude and direction of the electric force on the electron \[q_e=-1.6 ×10^{-19}\;\;c\]
\[E = \] ________________________________________________
\[E = \] ________________________________________________
\[F_e = \] ________________________________________________
\[F_e = \] ________________________________________________
✅ الحل:
✅ Solution:
1
حساب المجال الكهربائي:
Calculate electric field:
\[E = \frac{kQ}{r^2} = \frac{9 \times 10^9 \times 8 \times 10^{-6}}{(0.2)^2} = 1.8 \times 10^6 N/C\]
الاتجاه: يبتعد عن الشحنة (لأنها موجبة).
Direction: away from the charge (positive).
2
حساب القوة على الإلكترون:
Calculate force on electron:
\[F = qE = (1.6 \times 10^{-19})(1.8 \times 10^6) = 2.88 \times 10^{-13} N\]
الاتجاه: عكس اتجاه المجال (نحو الشحنة).
Direction: opposite to the field (toward the charge).
✅ \[E = 1.8 \times 10^6 N/C\] (يبتعد عن الشحنة)
✅ \[F = 2.88 \times 10^{-13} N\] (نحو الشحنة)
✅ \[E = 1.8 \times 10^6 N/C\] (away from the charge)
✅ \[F = 2.88 \times 10^{-13} N\] (toward the charge)
🏛️ مقالي 5 - مجال منتظم بين لوحين
🏛️ Essay 5 - Uniform field between plates
لوحي مكثف يكون مجال منتظم شدته \[E=5 ×10^{3} \;\;N/C\] كما في الشكل أدناه المسافة بين اللوحين تعادل \[2\;\;mm\] النقاط الثلاث \[A\;\; B\;\;C\] وضعت داخل المجال
1. رتب النقاط من الجهد الأدنى إلى الجهد الأعلى
2. احسب فرق الجهد بين اللوحين
3. احسب الشغل المبذول لنقل إلكترون من اللوح السالب إلى الموجب \[q_e=-1.6 ×10^{-19}\;\;c\]
Two plates form a uniform field of strength \[E=5 ×10^{3} \;\;N/C\] as shown. The distance between the plates is \[2\;\;mm\]. Points \[A\;\; B\;\;C\] are placed in the field.
1. Arrange the points from lowest to highest potential.
2. Calculate the potential difference between the plates.
3. Calculate the work done to move an electron from the negative to the positive plate \[q_e=-1.6 ×10^{-19}\;\;c\]
1. الترتيب: ________________________________________________
1. Order: ________________________________________________
2. \[∆V =\] ________________________________________________
2. \[∆V =\] ________________________________________________
3. \[W =\] ________________________________________________
3. \[W =\] ________________________________________________
✅ الحل:
✅ Solution:
1
ترتيب النقاط من الجهد الأدنى إلى الأعلى: في المجال المنتظم، الجهد يزداد عكس اتجاه المجال.
Arrange points from lowest to highest potential: In a uniform field, potential increases opposite to the field direction.
✅ \[V_C < V_B < V_A\] (الأدنى إلى الأعلى)
✅ \[V_C < V_B < V_A\] (lowest to highest)
2
فرق الجهد بين اللوحين:
Potential difference between plates:
\[\Delta V = E \times d = 5 \times 10^3 \times 2 \times 10^{-3} = 10 V\]
3
الشغل المبذول لنقل الإلكترون:
Work done to move the electron:
\[W = q \times \Delta V = (-1.6 \times 10^{-19}) \times 10 = -1.6 \times 10^{-18} J\]
الإشارة السالبة تعني أن الشغل مبذول على الإلكترون (نقل عكس القوة الكهربائية).
The negative sign means work is done on the electron (moved opposite to the electric force).
✅ \[W = 1.6 \times 10^{-18} J\] (المقدار)
✅ \[W = 1.6 \times 10^{-18} J\] (magnitude)
✅ نهاية جميع المسائل
تم إكمال 24 سؤالاً اختيارياً و 5 أسئلة مقالية.
🏛️ 1 - القوة الكهربائية على إلكترون
🏛️ 1 - Electric force on an electron
مجال كهربائي شدته \[3×10^2\;\;N/C\] وضع إلكترون داخل المجال فإن القوة الكهربائية المؤثرة على الإلكترون تعادل \[q_e=1.6 ×10^{-19}C\]
An electric field of strength \[3×10^2\;\;N/C\] contains an electron. The electric force on the electron is \[q_e=1.6 ×10^{-19}C\]
A
\[ Fe= 5.2×10^{-12}\;\; N\] باتجاه المجال
\[ Fe= 5.2×10^{-12}\;\; N\] along the field
B
\[ Fe= 4.8×10^{-17} \;\; N\] عكس اتجاه المجال
\[ Fe= 4.8×10^{-17} \;\; N\] opposite to the field
C
\[ Fe= 5.2×10^{-12}\;\; N\] عكس اتجاه المجال
\[ Fe= 5.2×10^{-12}\;\; N\] opposite to the field
D
\[ Fe= 4.8×10^{-17} \;\; N\] باتجاه المجال
\[ Fe= 4.8×10^{-17} \;\; N\] along the field
✅ الحل:
✅ Solution:
1
حساب مقدار القوة:
Calculate the magnitude of the force:
\[F = qE = (1.6 \times 10^{-19})(3 \times 10^2) = 4.8 \times 10^{-17} N\]
2
تحديد الاتجاه: الإلكترون سالب الشحنة، لذا القوة في اتجاه معاكس لاتجاه المجال.
Determine direction: The electron is negatively charged, so the force is in the opposite direction to the field.
✅ \[F = 4.8 \times 10^{-17} N\] عكس اتجاه المجال
✅ \[F = 4.8 \times 10^{-17} N\] opposite to the field direction
🏛️ 2 - مجال شحنة نقطية
🏛️ 2 - Field of a point charge
شحنة كهربائية مقدارها \[q=+6\;\;µc\] فإن المجال الكهربائي عند النقطة التي تبعد عن الشحنة يعادل \[a=0.2 \;\;m\]
A charge of \[q=+6\;\;µc\]. The electric field at a point \[a=0.2 \;\;m\] from the charge is
A
\[ E = 1.35×10^{6} \;\; N/C\] نحو اليمين
\[ E = 1.35×10^{6} \;\; N/C\] to the right
B
\[ E = 4.52×10^{6} \;\; N/C\] نحو اليسار
\[ E = 4.52×10^{6} \;\; N/C\] to the left
C
\[ E = 6.75×10^{6}\;\; N/C\] نحو اليمين
\[ E = 6.75×10^{6}\;\; N/C\] to the right
D
\[ E = 3.25×10^{6}\;\; N/C\] نحو اليسار
\[ E = 3.25×10^{6}\;\; N/C\] to the left
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تطبيق قانون المجال لشحنة نقطية:
Apply point charge field law:
\[E = \frac{kq}{r^2} = \frac{9 \times 10^9 \times 6 \times 10^{-6}}{(0.2)^2} = 1.35 \times 10^6 N/C\]
2
تحديد الاتجاه: الشحنة موجبة، لذا المجال يبتعد عنها (نحو اليمين).
Determine direction: The charge is positive, so the field points away from it (to the right).
✅ \[E = 1.35 \times 10^6 N/C\] نحو اليمين
✅ \[E = 1.35 \times 10^6 N/C\] to the right
🏛️ 3 - حساب شحنة من القوة الكهربائية
🏛️ 3 - Calculating charge from electric force
مجال كهربائي شدته \[E=300 \;\;N/C\] وضع جسيم داخل المجال فتأثر الجسم بقوة كهربائية مقدارها \[9×10^{-12}\;\;N\] باتجاه المجال فإن نوع و مقدار شحنة الجسيم تعادل
An electric field of strength \[E=300 \;\;N/C\] contains a particle. The particle experiences an electric force of \[9×10^{-12}\;\;N\] in the direction of the field. The type and magnitude of the charge are
A
\[ q= 9×10^{-14} \;\; C\] سالبة
\[ q= 9×10^{-14} \;\; C\] negative
B
\[ q= 3×10^{-14} \;\; C\] موجبة
\[ q= 3×10^{-14} \;\; C\] positive
C
\[ q= 6×10^{-14}\;\;C\] سالبة
\[ q= 6×10^{-14}\;\;C\] negative
D
\[ q= 4×10^{-14}\;\; C\] موجبة
\[ q= 4×10^{-14}\;\; C\] positive
✅ الحل:
✅ Solution:
1
حساب الشحنة:
Calculate the charge:
\[F = qE \Rightarrow q = \frac{F}{E} = \frac{9 \times 10^{-12}}{300} = 3 \times 10^{-14} C\]
2
تحديد النوع: القوة في اتجاه المجال، لذا الشحنة موجبة.
Determine sign: The force is in the direction of the field, so the charge is positive.
✅ \[q = 3 \times 10^{-14} C\] موجبة
✅ \[q = 3 \times 10^{-14} C\] positive
🏛️ 4 - حساب البعد عن شحنة من المجال
🏛️ 4 - Calculating distance from charge from field
شحنة كهربائية مقدارها \[Q=4\;\; µc\] تم حساب المجال الكهربائي عند النقطة A فكانت شدة المجال تعادل \[3×10^4\;\;N/C\] فإن بعد النقطة عن الشحنة يعادل
A charge of \[Q=4\;\; µc\]. The electric field at point A was \[3×10^4\;\;N/C\]. The distance of the point from the charge is
A
\[r=1.1 \;\;m\]
B
\[r=0.56 \;\;m\]
C
\[r=0.85 \;\;m\]
D
\[r=1.4 \;\;m\]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تطبيق قانون المجال:
Apply field law:
\[E = \frac{kQ}{r^2} \Rightarrow r = \sqrt{\frac{kQ}{E}}\]
2
حساب البعد:
Calculate distance:
\[r = \sqrt{\frac{9 \times 10^9 \times 4 \times 10^{-6}}{3 \times 10^4}} = \sqrt{\frac{36000}{3 \times 10^4}} = \sqrt{1.2} = 1.095 \approx 1.1 m\]
✅ \[r = 1.1 m\]
✅ \[r = 1.1 m\]
🏛️ 5 - وحدة قياس المجال الكهربائي
🏛️ 5 - Unit of electric field
أحد وحدات القياس التالية تكافئ وحدة قياس المجال الكهربائي
Which of the following units is equivalent to the unit of electric field?
A
\[Kg.m.A^{-1}S{-1}\]
B
\[Kg.m.A^{-2}S{-2}\]
C
\[Kg.m.A^{-1}S{-2}\]
D
\[Kg.m.A^{-1}S{-3}\]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
وحدة المجال الكهربائي:
Unit of electric field:
\[E = \frac{F}{q} = \frac{N}{C} = \frac{kg.m/s^2}{A.s} = Kg.m.A^{-1}.s^{-3}\]
✅ الإجابة الصحيحة: \[Kg.m.A^{-1}.s^{-3}\]
✅ Correct answer: \[Kg.m.A^{-1}.s^{-3}\]
🏛️ 6 - النسبة بين مجالي نقطتين
🏛️ 6 - Ratio of fields at two points
في الشكل أدناه النسبة بين مجال النقطة A إلى مجال النقطة B تعادل
In the figure below, the ratio of the field at point A to the field at point B is
A
4
B
9
C
6
D
2
✅ الحل:
✅ Solution:
1
قراءة الأبعاد من الشكل: من الشكل: \[r_A = 1\] وحدة، \[r_B = 3\] وحدات.
Read dimensions from the figure: From the figure: \[r_A = 1\] unit, \[r_B = 3\] units.
2
العلاقة بين المجال والبعد:
Relation between field and distance:
\[E \propto \frac{1}{r^2} \Rightarrow \frac{E_A}{E_B} = \frac{r_B^2}{r_A^2} = \frac{3^2}{1^2} = 9\]
✅ \[\frac{E_A}{E_B} = 9\]
✅ \[\frac{E_A}{E_B} = 9\]
🏛️ 7 - صفات خطوط المجال الكهربائي
🏛️ 7 - Properties of electric field lines
أحد الإجابات التالية من صفات خطوط المجال الكهربائي
Which of the following is a property of electric field lines?
A
خطوط المجال لا تتقاطع
Field lines do not intersect
B
عدد خطوط المجال تزداد كلما قل مقدار الشحنة المولدة للمجال
Number of field lines increases as the charge decreases
C
تزداد كثافتها كلما ابتعدنا عن الشحنة
Their density increases with distance from the charge
D
تخرج من الشحنة السالبة وتدخل إلى الشحنة الموجبة
They emerge from negative charges and enter positive charges
✅ الحل:
✅ Solution:
1
خصائص خطوط المجال الكهربائي:
Properties of electric field lines:
• تخرج من الشحنة الموجبة وتدخل إلى الشحنة السالبة.
• لا تتقاطع أبداً.
• كثافتها تتناسب مع شدة المجال (تزداد كلما اقتربنا من الشحنة). • Emerge from positive charges and enter negative charges.
• Never intersect.
• Density is proportional to field strength (increases near the charge).
• لا تتقاطع أبداً.
• كثافتها تتناسب مع شدة المجال (تزداد كلما اقتربنا من الشحنة). • Emerge from positive charges and enter negative charges.
• Never intersect.
• Density is proportional to field strength (increases near the charge).
✅ خطوط المجال لا تتقاطع
✅ Field lines do not intersect
🏛️ 8 - صفات خطوط المجال الكهربائي (عكس)
🏛️ 8 - Properties of electric field lines (opposite)
أحد الإجابات التالية ليست من صفات خطوط المجال الكهربائي
Which of the following is NOT a property of electric field lines?
A
تخرج من الشحنة الموجبة وتدخل إلى الشحنة السالبة
Emerge from positive charges and enter negative charges
B
تزداد كثافة خطوط المجال كلما اقتربنا من الشحنة
Field line density increases as we approach the charge
C
عدد خطوط المجال تزداد كلما قل مقدار الشحنة المولدة للمجال
Number of field lines increases as the charge decreases
D
خطوط المجال لا تتقاطع
Field lines do not intersect
✅ الحل:
✅ Solution:
1
خصائص خطوط المجال الكهربائي:
Properties of electric field lines:
• تخرج من الموجب وتدخل إلى السالب.
• لا تتقاطع.
• كثافتها تتناسب مع مقدار الشحنة (تزداد مع زيادة الشحنة). • Emerge from positive and enter negative.
• Never intersect.
• Density is proportional to charge magnitude.
• لا تتقاطع.
• كثافتها تتناسب مع مقدار الشحنة (تزداد مع زيادة الشحنة). • Emerge from positive and enter negative.
• Never intersect.
• Density is proportional to charge magnitude.
✅ عدد خطوط المجال تزداد كلما قل مقدار الشحنة (غير صحيح)
✅ Number of field lines increases as the charge decreases (false)
🏛️ 9 - طاقة الوضع لشحنة سالبة
🏛️ 9 - Potential energy of a negative charge
طاقة الوضع الكهربائية لشحنة سالبة تزداد عند حركتها
The electric potential energy of a negative charge increases when it moves
A
باتجاه المجال
In the direction of the field
B
عكس المجال
Opposite to the field
C
بشكل عمودي على المجال
Perpendicular to the field
D
عكس اتجاه القوة الكهربائية
Opposite to the electric force
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل طاقة الوضع لشحنة سالبة:
Analyze potential energy of a negative charge:
• الشحنة السالبة تتحرك باتجاه المجال (نحو الجهد الأعلى).
• طاقة الوضع تزداد عندما تتحرك عكس اتجاه القوة الكهربائية.
• القوة الكهربائية على شحنة سالبة هي عكس اتجاه المجال. • Negative charge moves in the direction of the field (toward higher potential).
• Potential energy increases when moving opposite to the electric force.
• The electric force on a negative charge is opposite to the field.
• طاقة الوضع تزداد عندما تتحرك عكس اتجاه القوة الكهربائية.
• القوة الكهربائية على شحنة سالبة هي عكس اتجاه المجال. • Negative charge moves in the direction of the field (toward higher potential).
• Potential energy increases when moving opposite to the electric force.
• The electric force on a negative charge is opposite to the field.
✅ تزداد طاقة الوضع عند حركتها باتجاه المجال
✅ Potential energy increases when moving in the direction of the field
🏛️ 10 - طاقة الوضع لشحنة موجبة
🏛️ 10 - Potential energy of a positive charge
طاقة الوضع الكهربائية لشحنة موجبة تزداد عند حركتها
The electric potential energy of a positive charge increases when it moves
A
باتجاه القوة الكهربائية
In the direction of the electric force
B
عكس المجال
Opposite to the field
C
باتجاه المجال
In the direction of the field
D
عكس اتجاه القوة الكهربائية
Opposite to the electric force
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل طاقة الوضع لشحنة موجبة:
Analyze potential energy of a positive charge:
• الشحنة الموجبة تتحرك عكس المجال (نحو الجهد الأعلى).
• طاقة الوضع تزداد عندما تتحرك عكس اتجاه المجال (مع القوة الكهربائية). • Positive charge moves opposite to the field (toward higher potential).
• Potential energy increases when moving opposite to the field (with the electric force).
• طاقة الوضع تزداد عندما تتحرك عكس اتجاه المجال (مع القوة الكهربائية). • Positive charge moves opposite to the field (toward higher potential).
• Potential energy increases when moving opposite to the field (with the electric force).
✅ تزداد طاقة الوضع عند حركتها عكس المجال
✅ Potential energy increases when moving opposite to the field
🏛️ 11 - مجال منتظم
🏛️ 11 - Uniform field
أحد الأشكال التالية تمثل مجال منتظم
Which of the following figures represents a uniform field?
A
A
B
B
C
C
D
D
✅ الحل:
✅ Solution:
1
خصائص المجال المنتظم: خطوط المجال متوازية ومتساوية البعد عن بعضها البعض.
Properties of a uniform field: Field lines are parallel and equally spaced.
✅ الشكل C
✅ Figure C
🏛️ 12 - خطوط المجال المنتظم من الجهد
🏛️ 12 - Uniform field lines from potential
ثلاث نقاط داخل مجال منتظم كما في الشكل أدناه أحد الخطوط تمثل الشكل الصحيح لخطوط المجال المنتظم علما بأن \[ V_A=8V , V_B=6V , V_C=8V \]
Three points in a uniform field as shown. Which line correctly represents the uniform field lines given that \[ V_A=8V , V_B=6V , V_C=8V \]
A
A
B
B
C
C
D
D
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل الجهد: \[V_A = V_C = 8V\] و \[V_B = 6V\]. في المجال المنتظم، النقاط ذات الجهد المتساوي تقع على خطوط متساوية الجهد (عمودية على خطوط المجال).
Analyze potential: \[V_A = V_C = 8V\] and \[V_B = 6V\]. In a uniform field, points of equal potential lie on equipotential lines (perpendicular to field lines).
✅ الشكل D
✅ Figure D
🏛️ 13 - زيادة الجهد الكهربائي
🏛️ 13 - Increase of electric potential
تزداد قيمة الجهد الكهربائي عند نقطة
The electric potential at a point increases when
A
كلما تحركنا باتجاه المجال
Moving in the direction of the field
B
كلما تحركنا بشكل عمودي على خطوط المجال
Moving perpendicular to field lines
C
كلما تحركنا بشكل دائري حول المجال
Moving in a circle around the field
D
كلما تحركنا عكس اتجاه المجال
Moving opposite to the field direction
✅ الحل:
✅ Solution:
1
العلاقة بين الجهد والمجال: الجهد يزداد عكس اتجاه المجال الكهربائي.
Relation between potential and field: Potential increases opposite to the electric field direction.
\[\Delta V = -E \cdot \Delta r\]
✅ تزداد قيمة الجهد كلما تحركنا عكس اتجاه المجال
✅ Potential increases when moving opposite to the field direction
🏛️ 14 - مقارنة الجهود في مجال منتظم
🏛️ 14 - Comparing potentials in a uniform field
في الشكل المجاور مجال كهربائي منتظم أحد الإجابات التالية صحيحة
In the adjacent figure, a uniform electric field. Which of the following is correct?
A
\[𝑉a >𝑉𝑑 = 𝑉𝑐\]
B
\[𝑉𝑎 = 𝑉𝑐 > 𝑉𝑑\]
C
\[𝑉𝑎 > 𝑉𝑐 > 𝑉𝑑\]
D
\[𝑉c = 𝑉d > 𝑉a\]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل المجال المنتظم: في المجال المنتظم، النقاط الواقعة على نفس الخط العمودي على المجال لها نفس الجهد.
Analyze uniform field: In a uniform field, points on the same line perpendicular to the field have the same potential.
2
تحديد العلاقات: \[c\] و \[d\] على نفس الخط العمودي، لذا \[V_c = V_d\]. \[a\] في اتجاه المجال (جهد أقل).
Determine relations: \[c\] and \[d\] are on the same perpendicular line, so \[V_c = V_d\]. \[a\] is in the direction of the field (lower potential).
✅ \[𝑉c = 𝑉d > 𝑉a\]
✅ \[𝑉c = 𝑉d > 𝑉a\]
🏛️ 15 - فرق الجهد في مجال منتظم (1)
🏛️ 15 - Potential difference in a uniform field (1)
في الشكل أدناه مجال كهربائي منتظم شدته \[E=1000\frac{N}{C}\] فإن فرق الجهد بين النقطتين \[∆𝑉_{a d}\] تعادل
In the figure below, a uniform electric field of strength \[E=1000\frac{N}{C}\]. The potential difference between points \[a\] and \[d\] is
A
\[ ∆V= 200\;\; V \]
B
\[ ∆V= 300\;\; V \]
C
\[ ∆V= 400\;\; V \]
D
\[ ∆V= 600\;\; V \]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
حساب المسافة بين a و d: من الشكل، المسافة العمودية بين a و d هي \[0.3 m\].
Calculate distance between a and d: From the figure, the perpendicular distance between a and d is \[0.3 m\].
2
تطبيق العلاقة بين الجهد والمجال:
Apply potential-field relation:
\[\Delta V = E \times d = 1000 \times 0.3 = 300 V\]
✅ \[∆V = 300 V\]
✅ \[∆V = 300 V\]
🏛️ 16 - فرق الجهد في مجال منتظم (2)
🏛️ 16 - Potential difference in a uniform field (2)
في الشكل أدناه مجال كهربائي منتظم شدته \[E=1000\frac{N}{C}\] فإن فرق الجهد بين النقطتين \[∆𝑉_{c d}\] تعادل
In the figure below, a uniform electric field of strength \[E=1000\frac{N}{C}\]. The potential difference between points \[c\] and \[d\] is
A
\[ ∆V= 200\;\; V \]
B
\[ ∆V= 0.0\;\; V \]
C
\[ ∆V= 100\;\; V \]
D
\[ ∆V= 300\;\; V \]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل المواقع: النقطتان c و d تقعان على نفس الخط العمودي على المجال (نفس المسافة العمودية).
Analyze positions: Points c and d lie on the same line perpendicular to the field (same perpendicular distance).
2
فرق الجهد: في المجال المنتظم، النقاط على نفس الخط العمودي للمجال لها نفس الجهد.
Potential difference: In a uniform field, points on the same perpendicular line have the same potential.
✅ \[∆V = 0\]
✅ \[∆V = 0\]
🏛️ 17 - تجربة ملكان - حساب الشحنة
🏛️ 17 - Millikan experiment - Calculating charge
في تجربة ملكان تم وضع قطرة زيت كتلتها \[m=2×10^{-8}\;\; kg\] بين اللوحين كما في الشكل فأصبحت القطرة متزنة فإذا كانت شدة المجال تعادل \[E=1 ×10^3\frac{N}{C}\] فإن مقدار شحنة القطرة يعادل
In Millikan's experiment, an oil drop of mass \[m=2×10^{-8}\;\; kg\] was placed between the plates as shown. The drop was in equilibrium. If the field strength is \[E=1 ×10^3\frac{N}{C}\], the charge of the drop is
A
\[ q=2.54×10^{-12} \;\; C \]
B
\[ q=9.55×10^{-9} \;\; C \]
C
\[ q=1.96×10^{-10} \;\; C \]
D
\[ q=3.42×10^{-13} \;\; C \]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
حالة الاتزان: القوة الكهربائية = الوزن
Equilibrium condition: Electric force = Weight
\[qE = mg\]
2
حساب الشحنة:
Calculate charge:
\[q = \frac{mg}{E} = \frac{2 \times 10^{-8} \times 9.8}{10^3} = 1.96 \times 10^{-10} C\]
✅ \[q = 1.96 \times 10^{-10} C\]
✅ \[q = 1.96 \times 10^{-10} C\]
🏛️ 18 - تجربة ملكان - نوع الشحنة
🏛️ 18 - Millikan experiment - Type of charge
في تجربة ملكان تم وضع قطرة زيت مشحونة بين اللوحين كما في الشكل فأصبحت القطرة متزنة فإن القطرة
In Millikan's experiment, a charged oil drop was placed between the plates as shown. The drop was in equilibrium. The drop is
A
نوعها سالب ومتأثرة بقوة كهربائية نحو الأعلى
Negative and experiences an upward electric force
B
نوعها سالب ومتأثرة بقوة كهربائية نحو الأسفل
Negative and experiences a downward electric force
C
نوعها موجب بقوة كهربائية نحو الأعلى
Positive with an upward electric force
D
نوعها موجب ومتأثرة بقوة كهربائية نحو الأسفل
Positive and experiences a downward electric force
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل الاتزان: الوزن يتجه نحو الأسفل، لذا القوة الكهربائية يجب أن تتجه نحو الأعلى لتحقيق الاتزان.
Analyze equilibrium: Weight is downward, so the electric force must be upward for equilibrium.
2
تحديد نوع الشحنة: المجال يتجه نحو الأسفل (من الموجب إلى السالب). القوة الكهربائية على شحنة سالبة تكون عكس اتجاه المجال (نحو الأعلى).
Determine charge type: The field is downward (from positive to negative). The electric force on a negative charge is opposite to the field (upward).
✅ نوعها سالب ومتأثرة بقوة كهربائية نحو الأعلى
✅ Negative and experiences an upward electric force
🏛️ 19 - فرق الجهد بين صفيحتين
🏛️ 19 - Potential difference between two plates
مجال منتظم تبلغ شدة المجال الكهربائي بين صفيحتين \[5×10^3\;\;N/C\] المسافة بين اللوحين تعادل \[0.06\;\;m\] فإن فرق الجهد بين اللوحين يعادل
A uniform field between two plates of strength \[5×10^3\;\;N/C\]. The distance between the plates is \[0.06\;\;m\]. The potential difference between the plates is
A
\[ ∆V= 200\;\; V \]
B
\[ ∆V= 300\;\; V \]
C
\[ ∆V= 600\;\; V \]
D
\[ ∆V= 60\;\; V \]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تطبيق العلاقة بين الجهد والمجال:
Apply potential-field relation:
\[\Delta V = E \times d = 5 \times 10^3 \times 0.06 = 300 V\]
✅ \[∆V = 300 V\]
✅ \[∆V = 300 V\]
🏛️ 20 - مجال موصل كروي أجوف
🏛️ 20 - Field of a hollow spherical conductor
موصل كروي أجوف نصف قطره \[R=0.08 \;\;\] تم شحنه بشحنه سالبة مقدارها \[Q=3\;\;𝜇c\] فإن شدة المجال الكهربائي عند نقطة تبعد عن مركز الموصل \[r=0.05\;\;m\] تعادل
A hollow spherical conductor of radius \[R=0.08 \;\;\] is charged with \[Q=3\;\;𝜇c\]. The electric field at a point \[r=0.05\;\;m\] from the center is
A
\[ E=5.6×10^6\;\; N/C \]
B
\[ E=14.4×10^6\;\; N/C \]
C
\[ E=2.7×10^6\;\; N/C \]
D
\[ E=0.0\;\; N/C \]
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل الموقع: النقطة \[r=0.05 m\] تقع داخل الموصل (\(r < R\)).
Analyze position: The point \[r=0.05 m\] is inside the conductor (\(r < R\)).
2
المجال داخل الموصل: في حالة السكون الكهروستاتيكي، المجال الكهربائي داخل الموصل يساوي صفراً.
Field inside conductor: In electrostatic equilibrium, the electric field inside a conductor is zero.
\[E_{inside} = 0\]
✅ \[E = 0\]
✅ \[E = 0\]
🏛️ 21 - أكبر قوة على شحنة سالبة في مجال غير منتظم
🏛️ 21 - Maximum force on a negative charge in a non-uniform field
مجال غير منتظم كما هو موضح بالشكل وضع جسيم سالب الشحنة في مواضع مختلفة فإن أكبر مقدار للقوة التي يتعرض لها الجسيم سالب الشحنة عند الموضع
A non-uniform field as shown. A negative charge is placed at different positions. The maximum force on the negative charge is at position
A
A
B
B
C
C
D
D
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل المجال غير المنتظم: القوة الكهربائية \[F = qE\]. لتكون القوة أكبر، يجب أن يكون المجال \[E\] أكبر.
Analyze non-uniform field: Electric force \[F = qE\]. For maximum force, the field \[E\] must be maximum.
2
تحديد أقوى مجال: من الشكل، المنطقة A هي الأقرب إلى مصدر المجال (أكبر كثافة لخطوط المجال).
Identify strongest field: From the figure, region A is closest to the field source (highest field line density).
✅ الموضع A
✅ Position A
🏛️ 22 - خطوط المجال لشحنتين
🏛️ 22 - Field lines of two charges
تم رسم خطوط المجال لشحنتين نقطيتين مقدار كل منهما \[Q_1=-4\;\;𝜇c\;\;\;\;\;\;Q_2=+2\;\;𝜇c\] أحد الرسوم التالية تعبر بشكل صحيح عن المجال مراعيا كثافة الشحنات ونوعها
Field lines of two point charges \[Q_1=-4\;\;𝜇c\;\;\;\;\;\;Q_2=+2\;\;𝜇c\] were drawn. Which figure correctly represents the field considering charge density and type?
A
A
B
B
C
C
D
D
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل الشحنات: \[Q_1\] سالبة (\(-4 µC\)) و \[Q_2\] موجبة (\(+2 µC\)).
Analyze charges: \[Q_1\] is negative (\(-4 µC\)) and \[Q_2\] is positive (\(+2 µC\)).
2
خصائص خطوط المجال: خطوط المجال تخرج من الموجبة وتدخل إلى السالبة. كثافة الخطوط تتناسب مع مقدار الشحنة (\(Q_1\) لها كثافة أكبر).
Field line properties: Field lines emerge from positive and enter negative. Line density is proportional to charge magnitude (\(Q_1\) has higher density).
✅ الشكل D
✅ Figure D
🏛️ 23 - شغل على شحنة موجبة عكس المجال
🏛️ 23 - Work on a positive charge opposite to the field
بذل شغل خارجي على شحنة موجبة وتم نقلها عكس اتجاه المجال بين نقطتين أحد الإجابات التالية تعبر بشكل صحيح عما حدث
External work is done on a positive charge and it is moved opposite to the field between two points. Which of the following correctly describes what happened?
A
تقل طاقة وضع الشحنة ويقل فرق الجهد الكهربائي بين النقطتين
The potential energy decreases and the potential difference decreases
B
تزداد طاقة وضع الشحنة ويزداد فرق الجهد الكهربائي بين النقطتين
The potential energy increases and the potential difference increases
C
تزداد طاقة وضع الشحنة ويقل فرق الجهد الكهربائي بين النقطتين
The potential energy increases and the potential difference decreases
D
تقل طاقة وضع الشحنة ويزداد فرق الجهد الكهربائي بين النقطتين
The potential energy decreases and the potential difference increases
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل حركة الشحنة الموجبة عكس المجال:
Analyze movement of positive charge opposite to the field:
• الشحنة الموجبة تتحرك عكس المجال → تنتقل إلى منطقة جهد أعلى.
• الشغل المبذول يخزن كطاقة وضع → تزداد طاقة الوضع.
• فرق الجهد يزداد (لأنها تنتقل إلى جهد أعلى). • Positive charge moves opposite to the field → moves to higher potential.
• Work done is stored as potential energy → potential energy increases.
• Potential difference increases (moves to higher potential).
• الشغل المبذول يخزن كطاقة وضع → تزداد طاقة الوضع.
• فرق الجهد يزداد (لأنها تنتقل إلى جهد أعلى). • Positive charge moves opposite to the field → moves to higher potential.
• Work done is stored as potential energy → potential energy increases.
• Potential difference increases (moves to higher potential).
✅ تزداد طاقة وضع الشحنة ويزداد فرق الجهد الكهربائي
✅ Potential energy increases and potential difference increases
🏛️ 24 - أكبر مجال على موصل غير منتظم
🏛️ 24 - Maximum field on an irregular conductor
تم شحن موصل غير منتظم الشكل كما في الشكل أدناه أكبر مقدار للمجال الكهربائي عند النقطة
An irregularly shaped conductor was charged as shown. The maximum electric field is at point
A
A
B
B
C
C
D
D
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل توزيع الشحنة على الموصل غير المنتظم: الشحنة تتجمع عند الأطراف الحادة (نصف قطر الانحناء الأصغر).
Analyze charge distribution on irregular conductor: Charge accumulates at sharp points (smaller radius of curvature).
2
تحديد أقوى مجال: المجال الكهربائي أكبر حيث تكون كثافة الشحنة أكبر (عند النقطة C).
Identify strongest field: The electric field is strongest where charge density is highest (at point C).
✅ النقطة C
✅ Point C
🏛️ مقالي 1 - شحنتان على نفس الخط
🏛️ Essay 1 - Two charges on the same line
في الشكل أدناه شحنتين على نفس الخط \[q_1=+9\;\;nc\;\;\;\;\;\;\;\;q_2=?\] النقطة A انعدم عندها المجال الكهربائي فإن مقدار ونوع الشحنة \[q_2\] تعادل
In the figure below, two charges on the same line \[q_1=+9\;\;nc\;\;\;\;\;\;\;\;q_2=?\]. At point A, the electric field is zero. The magnitude and sign of \[q_2\] are
\[q_2 = \] ________________________________________________
\[q_2 = \] ________________________________________________
✅ الحل:
✅ Solution:
1
تحليل الوضع: عند النقطة A، \[E_A=0\]. المجال الناتج عن \[q_1\] يساوي المجال الناتج عن \[q_2\] في المقدار ومتعاكس في الاتجاه.
Analyze situation: At point A, \[E_A=0\]. The field due to \[q_1\] equals the field due to \[q_2\] in magnitude and opposite in direction.
2
تطبيق قانون المجال:
Apply field law:
\[E_1 = E_2 \Rightarrow k\frac{q_1}{r_1^2} = k\frac{q_2}{r_2^2}\]
من الشكل: \[r_1 = 0.05 m,\quad r_2 = 0.06 m\]
From the figure: \[r_1 = 0.05 m,\quad r_2 = 0.06 m\]
3
حساب \[q_2\]:
Calculate \[q_2\]:
\[\frac{9 \times 10^{-9}}{(0.05)^2} = \frac{q_2}{(0.06)^2}\]
\[q_2 = 9 \times 10^{-9} \times \frac{(0.06)^2}{(0.05)^2} = 1.296 \times 10^{-8} C\]
4
تحديد النوع: \[q_1\] موجبة، والمجالين متعاكسان عند A، لذا \[q_2\] موجبة.
Determine sign: \[q_1\] is positive, and the fields are opposite at A, so \[q_2\] is positive.
✅ \[q_2 = +1.296 \times 10^{-8} C\]
✅ \[q_2 = +1.296 \times 10^{-8} C\]
🏛️ مقالي 2 - حساب شحنة من مجال كلي
🏛️ Essay 2 - Calculating charge from net field
في الشكل أدناه تم حساب المجال عند النقطة A \[E_{net}=1000\frac{N}{C}\] واتجاهها موضح على الرسم. فإذا كان مقدار المجال الكهربائي الناتج عن الشحنة الأولى يعادل \[E_{1}=600\frac{N}{C}\] احسب نوع ومقدار الشحنة الثانية
In the figure below, the field at point A was \[E_{net}=1000\frac{N}{C}\] and its direction is shown. If the electric field due to the first charge is \[E_{1}=600\frac{N}{C}\], calculate the type and magnitude of the second charge
\[q_2 = \] ________________________________________________
\[q_2 = \] ________________________________________________
✅ الحل:
✅ Solution:
1
حساب المجال الناتج عن q2:
Calculate field due to q2:
\[E_2 = E_{net} - E_1 = 1000 - 600 = 400 N/C\]
الاتجاه: نحو اليمين (نفس اتجاه المجال الكلي).
Direction: to the right (same as net field).
2
حساب q2:
Calculate q2:
\[E_2 = k\frac{q_2}{r_2^2} \Rightarrow q_2 = \frac{E_2 r_2^2}{k}\]
\[q_2 = \frac{400 \times (0.3)^2}{9 \times 10^9} = 4 \times 10^{-9} C\]
3
تحديد النوع: المجال الكلي في اتجاه \[q_2\]، و \[q_1\] موجبة، لذا \[q_2\] موجبة.
Determine sign: The net field is in the direction of \[q_2\], and \[q_1\] is positive, so \[q_2\] is positive.
✅ \[q_2 = +4 \times 10^{-9} C\]
✅ \[q_2 = +4 \times 10^{-9} C\]
🏛️ مقالي 3 - قطرة زيت في مجال منتظم
🏛️ Essay 3 - Oil drop in a uniform field
قطرة زيت مشحونة كتلتها وشحنتها \[m=0.003 \;\;kg\;\;\;\;\;\;\;q=6\;\;nc\] تم تحريرها في مجال منتظم المسافة بين اللوحين تعادل \[0.04\;\;m\] لوحظ أن قطرة الزيت متزنة احسب فرق الجهد بين اللوحين
An oil drop of mass \[m=0.003 \;\;kg\] and charge \[q=6\;\;nc\] was released in a uniform field. The distance between the plates is \[0.04\;\;m\]. The drop was in equilibrium. Calculate the potential difference between the plates.
\[∆V = \] ________________________________________________
\[∆V = \] ________________________________________________
✅ الحل:
✅ Solution:
1
حالة الاتزان: \[qE = mg\]
Equilibrium condition: \[qE = mg\]
\[E = \frac{mg}{q} = \frac{0.003 \times 9.8}{6 \times 10^{-9}} = 4.9 \times 10^6 N/C\]
2
حساب فرق الجهد:
Calculate potential difference:
\[\Delta V = E \times d = 4.9 \times 10^6 \times 0.04 = 1.96 \times 10^5 V\]
✅ \[∆V = 1.96 \times 10^5 V\]
✅ \[∆V = 1.96 \times 10^5 V\]
🏛️ مقالي 4 - مجال وقوة على إلكترون
🏛️ Essay 4 - Field and force on an electron
شحنة كهربائية مقدارها \[8\;\; µc\] احسب مقدار واتجاه المجال الكهربائي عند النقطة التي تبعد عن الشحنة \[0.2 \;\;m\]
وضع إلكترون عند نفس النقطة احسب مقدار واتجاه القوة الكهربائية المؤثرة على الالكترون \[q_e=-1.6 ×10^{-19}\;\;c\] A charge of \[8\;\; µc\]. Calculate the magnitude and direction of the electric field at a point \[0.2 \;\;m\] from the charge.
An electron is placed at the same point. Calculate the magnitude and direction of the electric force on the electron \[q_e=-1.6 ×10^{-19}\;\;c\]
وضع إلكترون عند نفس النقطة احسب مقدار واتجاه القوة الكهربائية المؤثرة على الالكترون \[q_e=-1.6 ×10^{-19}\;\;c\] A charge of \[8\;\; µc\]. Calculate the magnitude and direction of the electric field at a point \[0.2 \;\;m\] from the charge.
An electron is placed at the same point. Calculate the magnitude and direction of the electric force on the electron \[q_e=-1.6 ×10^{-19}\;\;c\]
\[E = \] ________________________________________________
\[E = \] ________________________________________________
\[F_e = \] ________________________________________________ \[F_e = \] ________________________________________________
\[F_e = \] ________________________________________________ \[F_e = \] ________________________________________________
✅ الحل:
✅ Solution:
1
حساب المجال الكهربائي:
Calculate electric field:
\[E = \frac{kQ}{r^2} = \frac{9 \times 10^9 \times 8 \times 10^{-6}}{(0.2)^2} = 1.8 \times 10^6 N/C\]
الاتجاه: يبتعد عن الشحنة (لأنها موجبة).
Direction: away from the charge (positive).
2
حساب القوة على الإلكترون:
Calculate force on electron:
\[F = qE = (1.6 \times 10^{-19})(1.8 \times 10^6) = 2.88 \times 10^{-13} N\]
الاتجاه: عكس اتجاه المجال (نحو الشحنة).
Direction: opposite to the field (toward the charge).
✅ \[E = 1.8 \times 10^6 N/C\] (يبتعد عن الشحنة)
✅ \[F = 2.88 \times 10^{-13} N\] (نحو الشحنة) ✅ \[E = 1.8 \times 10^6 N/C\] (away from the charge)
✅ \[F = 2.88 \times 10^{-13} N\] (toward the charge)
✅ \[F = 2.88 \times 10^{-13} N\] (نحو الشحنة) ✅ \[E = 1.8 \times 10^6 N/C\] (away from the charge)
✅ \[F = 2.88 \times 10^{-13} N\] (toward the charge)
🏛️ مقالي 5 - مجال منتظم بين لوحين
🏛️ Essay 5 - Uniform field between plates
لوحي مكثف يكون مجال منتظم شدته \[E=5 ×10^{3} \;\;N/C\] كما في الشكل أدناه المسافة بين اللوحين تعادل \[2\;\;mm\] النقاط الثلاث \[A\;\; B\;\;C\] وضعت داخل المجال
1. رتب النقاط من الجهد الأدنى إلى الجهد الأعلى
2. احسب فرق الجهد بين اللوحين
3. احسب الشغل المبذول لنقل إلكترون من اللوح السالب إلى الموجب \[q_e=-1.6 ×10^{-19}\;\;c\] Two plates form a uniform field of strength \[E=5 ×10^{3} \;\;N/C\] as shown. The distance between the plates is \[2\;\;mm\]. Points \[A\;\; B\;\;C\] are placed in the field.
1. Arrange the points from lowest to highest potential.
2. Calculate the potential difference between the plates.
3. Calculate the work done to move an electron from the negative to the positive plate \[q_e=-1.6 ×10^{-19}\;\;c\]
1. رتب النقاط من الجهد الأدنى إلى الجهد الأعلى
2. احسب فرق الجهد بين اللوحين
3. احسب الشغل المبذول لنقل إلكترون من اللوح السالب إلى الموجب \[q_e=-1.6 ×10^{-19}\;\;c\] Two plates form a uniform field of strength \[E=5 ×10^{3} \;\;N/C\] as shown. The distance between the plates is \[2\;\;mm\]. Points \[A\;\; B\;\;C\] are placed in the field.
1. Arrange the points from lowest to highest potential.
2. Calculate the potential difference between the plates.
3. Calculate the work done to move an electron from the negative to the positive plate \[q_e=-1.6 ×10^{-19}\;\;c\]
1. الترتيب: ________________________________________________
1. Order: ________________________________________________
2. \[∆V =\] ________________________________________________ 2. \[∆V =\] ________________________________________________
3. \[W =\] ________________________________________________ 3. \[W =\] ________________________________________________
2. \[∆V =\] ________________________________________________ 2. \[∆V =\] ________________________________________________
3. \[W =\] ________________________________________________ 3. \[W =\] ________________________________________________
✅ الحل:
✅ Solution:
1
ترتيب النقاط من الجهد الأدنى إلى الأعلى: في المجال المنتظم، الجهد يزداد عكس اتجاه المجال.
Arrange points from lowest to highest potential: In a uniform field, potential increases opposite to the field direction.
✅ \[V_C < V_B < V_A\] (الأدنى إلى الأعلى)
✅ \[V_C < V_B < V_A\] (lowest to highest)
2
فرق الجهد بين اللوحين:
Potential difference between plates:
\[\Delta V = E \times d = 5 \times 10^3 \times 2 \times 10^{-3} = 10 V\]
3
الشغل المبذول لنقل الإلكترون:
Work done to move the electron:
\[W = q \times \Delta V = (-1.6 \times 10^{-19}) \times 10 = -1.6 \times 10^{-18} J\]
الإشارة السالبة تعني أن الشغل مبذول على الإلكترون (نقل عكس القوة الكهربائية).
The negative sign means work is done on the electron (moved opposite to the electric force).
✅ \[W = 1.6 \times 10^{-18} J\] (المقدار)
✅ \[W = 1.6 \times 10^{-18} J\] (magnitude)
✅ نهاية جميع المسائل
تم إكمال 24 سؤالاً اختيارياً و 5 أسئلة مقالية.
🧮 Calculator
🗑️
✏️ قلم
Nice
ReplyDeleteالسؤال الاخير تم حساب الشحنة بالمايكرو، وفي معطى السوال تم كتابتها بالنانو كولوم.
ReplyDelete