Page 224 - Dört Dörtlük Konu Pekiştirme Testi - Fizik 11

FİZİK
FİZİK Manyetizma ve Elektromanyetik İndüklenme ÇÖZÜMLÜ SORULAR
Manyetizma ve Elektromanyetik İndüklenme

25. Yer çekimi ivmesinin ve sürtünmelerin ihmal edildiği ortamda 26. Sürtünmelerin ihmal edildiği ölçeklendirilmiş yatay, yalıtkan x-y
+q yüklü, m kütleli parçacık +z yönünde E¶ elektrik alanı ve +y düzlemi üzerine yerleştirilmiş aynı maddeden yapılmış sonsuz
yönündeki B¶ manyetik alanları etkisinde O noktasından t = 0 uzunluktaki iletken K ve L tellerinden sırasıyla i = i ve i = 2i
L
K
anında serbest bırakılıyor. Parçacığın x-z ekseni üzerinde izle- büyüklüğünde akımlar şekilde verilen yönlerde geçmektedir.
diği yörüngenin bir kısmı kesikli çizgilerle verilmiştir. y
y

1m
1m i =2 A

v = 0 O x i = 2i
L
O
h +q
K K x
i = i
K
z L
Parçacık yörüngenin tepe noktası K’den geçerken anlık
hızı v¶ olduğuna göre, Üzerinden i = 2 A akım geçen iletken çerçeve, yatay düz-
leme tellerden 1 m uzaklıkta olacak şekilde yerleştirilip
I. Elektrik alan sayesinde kazandığı kinetik enerji E = q · E · h’dir.
K serbest bırakıldığında æ13 · 10 m/s lik anlık ivme ile
2
-4
II. K noktasında etki eden net kuvvet q · v¶ x B¶ + q · E¶’dir. ilk hareketine başladığına göre çerçevenin kütlesi kaç
q -7 2
III. K noktasındaki ivmesi a¶ = · ( v¶ x B¶ - E¶)’dir. g’dır? (K = 10 N/A )
m
yargılarından hangileri doğrudur? A) 0,8 B) 1 C) 8 D) 10 E) 80
A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III
D) II ve III E) I, II ve III Çözüm:
y

Çözüm:
1m
Parçacık O noktasından t = 0 anında serbest bırakıldığında 1m i =2 A
yalnız elektriksel kuvvet etkisinde harekete başlıyor.
1
F¶ = B¶ · q · v ve v¶ = 0 olduğu için F¶ = 0’dır. 2 i = 2i
Man o o Man 4 L
3
F¶ = q · E¶ olur. Parçacık elektriksel kuvvet etkisinde ivmeli ha-
E
reket yaparken hızlandığı için, parçacığa etki eden manyetik
kuvvet de zamanla artar. Parçacığın şekilde verilen yörünge- K x
yi izlemesinin sebebi Lorentz Kuvveti’dir. i = i
K
y L
O noktasından harekete başla-
yan parçacığın elektrik alan
sayesinde kazandığı kinetik Üzerinden akım geçen iki iletken telin birbirine uyguladığı
enerji, elektriksel kuvvetin yap- ii ⋅ 2
1
manyetik kuvvetin büyüklüğü F = 2K · · l bağıntısı
v o = 0 O x tığı işe eşittir. Man d
h +q ile hesaplanır.
W = F · h
E Dikdörtgen çerçevenin 1 numaralı kenarı ile K telinden zıt
K
W = q · E · h’dır. ( I. yargı doğ- yönlerde akımlar geçtiği için bu iki tel birbirini iter. Aralarındaki
z rudur.) manyetik kuvvet;
ii⋅ i 2
2
Parçacığa K noktasında etki eden net kuvvet Lorentz kuvve- F 1 = 2K · K 3 · l = 2K · 3 · 3 = 2K · i
1
ti’dir.
Dikdörtgen çerçevenin 2 numaralı kenarı ile L telinden zıt
F¶ = F¶ + F¶ yönlerde akımlar geçtiği için bu iki tel birbirini iter. Aralarındaki
Net Man E
manyetik kuvvet;
F¶ = q · v¶ x B¶ + q · E¶’dir. (II. yargı doğrudur.) ii⋅ 2
Net L 2i 2
F = 2K · · l = 2K · · 2 = 2K · i
2 2
F¶ Net  = m · a¶ 4 4
ma⋅ = q (v¶ x B¶ + E¶) Dikdörtgen çerçevenin 3 numaralı kenarı ile K telinden
m m aynı yönlerde akımlar geçtiği için bu iki tel birbirini çeker.
q Aralarındaki manyetik kuvvet;
a = (v¶ x B¶ + E¶) olarak bulunur. ( III. yargı yanlıştır.)
m ii⋅ i 2 2
K
F = 2K · · l = 2K · · 3 = 6K · i
3
3
Cevap: B 1 1
222