مثال 2 - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

القوة التي يؤثر بها المجال المغناطيسي في جسيم مشحون متحرك F=q v B (sin θ) عمودياً على مجال مغناطيسي تساوي حاصل ضرب شدة المجال المغناطيسي في كل من سرعة الجسيم وشحنته.

حيث شدة الشحنة مقيسة بوحدة الكولوم C، والسرعة مقيسة بوحدة m/s، وشدة المجال المغناطيس مقيسة بوحدة التسلا T.

ويكون اتجاه القوة دائماً عمودياً على كل من اتجاه سرعة الجسيم واتجاه المجال المغناطيسي. والاتجاه الذي يحدد باستخدام القاعدة الثالثة لليمين يكون خاصاً بالجسيمات ذات الشحنة الموجبة. أما اتجاه القوة المؤثرة في الإلكترونات فيكون معاكساً للاتجاه الناتج.

القوة المؤثرة في جسيم مشحون متحرك في مجال مغناطيسي تتحرك حزمة إلكترونات بسرعة 3.0×10^6 m/s عمودياً على مجال مغناطيسي منتظم مقداره 4.0×10^-2 T. ما مقدار القوة المؤثرة في كل إلكترون؟

ارسم حزمة الإلكترونات واتجاه حركتها، وخطوط المجال المغناطيسي B والقوة المؤثرة F. تذكر أن اتجاه القوة في حزمة الإلكترونات يكون معاكساً لاتجاه الناتج بواسطة القاعدة الثالثة لليمين لأن شحنة الإلكترون سالبة.

المعلوم

v = 3.0×10^6 m/s B = 4.0×10^-2 T q = -1.60×10^-19 C

المجهول F = ?

v = 3.0×10^6 m/s , B = 4.0×10^-2 T , q = -1.60×10^-19 C

F = qvB =(-1.60×10^-19 C)(3.0×10^6 m/s)(4.0×10^-2 T) =-1.9×10^-14 N

دليل الرياضيات إجراء العمليات الحسابية باستعمال الأرقام المعنوية

هل الوحدات صحيحة؟ ؟؟ T.C.m/s فإن N = ؟؟ A.m/s و T و ؟؟ C/s A = ؟؟ N/s.(A.m) وهي وحدة القوة. هل الاتجاه صحيح؟ استخدم القاعدة الثالثة لليمين للتأكد من أن اتجاه القوة المؤثرة في الإلكترون تكون معاكسة للقاعدة الثالثة للناتج. هل الجواب منطقي؟ القوى المؤثرة في البروتونات والإلكترونات تشكل جزءاً صغيراً من النيوترون.

القوة التي يؤثر بها المجال المغناطيسي في جسيم مشحون متحرك F=q v B (sin θ) عمودياً على مجال مغناطيسي تساوي حاصل ضرب شدة المجال المغناطيسي في كل من سرعة الجسيم وشحنته. حيث شدة الشحنة مقيسة بوحدة الكولوم C، والسرعة مقيسة بوحدة m/s، وشدة المجال المغناطيس مقيسة بوحدة التسلا T. ويكون اتجاه القوة دائماً عمودياً على كل من اتجاه سرعة الجسيم واتجاه المجال المغناطيسي. والاتجاه الذي يحدد باستخدام القاعدة الثالثة لليمين يكون خاصاً بالجسيمات ذات الشحنة الموجبة. أما اتجاه القوة المؤثرة في الإلكترونات فيكون معاكساً للاتجاه الناتج. --- SECTION: مثال 2 --- القوة المؤثرة في جسيم مشحون متحرك في مجال مغناطيسي تتحرك حزمة إلكترونات بسرعة 3.0×10^6 m/s عمودياً على مجال مغناطيسي منتظم مقداره 4.0×10^-2 T. ما مقدار القوة المؤثرة في كل إلكترون؟ --- SECTION: تحليل المسألة ورسمها --- ارسم حزمة الإلكترونات واتجاه حركتها، وخطوط المجال المغناطيسي B والقوة المؤثرة F. تذكر أن اتجاه القوة في حزمة الإلكترونات يكون معاكساً لاتجاه الناتج بواسطة القاعدة الثالثة لليمين لأن شحنة الإلكترون سالبة. المعلوم v = 3.0×10^6 m/s B = 4.0×10^-2 T q = -1.60×10^-19 C المجهول F = ? --- SECTION: إيجاد الكمية المجهولة بالتعويض --- v = 3.0×10^6 m/s , B = 4.0×10^-2 T , q = -1.60×10^-19 C F = qvB =(-1.60×10^-19 C)(3.0×10^6 m/s)(4.0×10^-2 T) =-1.9×10^-14 N دليل الرياضيات إجراء العمليات الحسابية باستعمال الأرقام المعنوية --- SECTION: تقويم الجواب --- هل الوحدات صحيحة؟ ؟؟ T.C.m/s فإن N = ؟؟ A.m/s و T و ؟؟ C/s A = ؟؟ N/s.(A.m) وهي وحدة القوة. هل الاتجاه صحيح؟ استخدم القاعدة الثالثة لليمين للتأكد من أن اتجاه القوة المؤثرة في الإلكترون تكون معاكسة للقاعدة الثالثة للناتج. هل الجواب منطقي؟ القوى المؤثرة في البروتونات والإلكترونات تشكل جزءاً صغيراً من النيوترون.