Examkin

Soru

Zorluk: OrtaManyetik Kuvvet

Sayfa düzleminde yer alan ve üzerinden +y+y yönünde sabit II akımı geçen sonsuz uzunluktaki düz telin sağ tarafındaki (+x+x bölgesi) bir noktadan +q+q yüklü noktasal bir parçacık, +y+y yönünde v⃗\vec{v} hızıyla fırlatılmaktadır.

Buna göre, parçacığa fırlatıldığı anda etki eden manyetik kuvvetin yönü aşağıdakilerden hangisidir?

(Yer ��ekimi ve diğer tüm etkileşimler önemsizdir. Üç boyutlu kartezyen koordinat sisteminde +z+z yönü sayfa düzleminden dışarıya doğrudur.)

  1. A
    +x+x yönünde
  2. −x-x yönündeCevap
  3. C
    +y+y yönünde
  4. D
    +z+z yönünde
  5. E
    −z-z yönünde

Cevap

Manyetik kuvvetin yönü −x-x yönündedir.
Düz telden geçen akımın sağ tarafında oluşturduğu manyetik alan sayfa düzleminden içeriye doğrudur (−z-z yönü). +q+q yüklü parçacık +y+y yönünde fırlatıldığında, F⃗=q(v⃗×B⃗)\vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B}) bağıntısına ve sağ el kuralına göre kuvvetin yönü sola doğru (−x-x yönü, yani tele doğru) olur.

Adım Adım Çözüm

1
Akımın oluşturduğu manyetik alanın yönünün bulunması
Manyetik alan sayfa düzleminden içeriye doğru (−z-z yönünde) olur.
Sağ el kuralına göre, başparmak akım yönünü (+y+y) gösterecek şekilde düz tel avuç içine alındığında, telin sağ tarafındaki dört parmak sayfa düzleminden içeriye doğru (−z-z yönü) yönelir.
2
Yüklü parçacığa etki eden manyetik kuvvetin yönünün bulunması
Manyetik kuvvet sola doğru (−x-x yönünde) olur.
Sağ elin başparmağı hız yönünü (+y+y), dört parmak manyetik alan yönünü (−z-z, içeri doğru) gösterecek şekilde tutulduğunda, avuç içi parçacığa etki eden manyetik kuvvetin yönünü gösterir. Parçacık pozitif yüklü (+q+q) olduğundan, kuvvet avuç içi yönünde yani sola doğru (−x-x yönü) etki eder.

Anahtar Kavram

Üzerinden akım geçen düz telin çevresinde oluşturduğu manyetik alan ve bu alan içindeki hareketli yüklü parçacığa etki eden manyetik kuvvet (Lorentz kuvveti) yönlerinin sağ el kuralları ile belirlenmesi.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Manyetik Kuvvet

Bu konudan daha fazla soru