Manyetik Kuvvet

Yatay düzlemle $\theta$ açısı yapan, sürtünmesiz ve yalıtkan bir eğik düzlem üzerine; sayfa düzlemine dik, içeriye doğru sabit $I$ akımı taşıyan, $m$ kütleli ve $L$ uzunluğundaki iletken bir tel yerleştirilmiştir. Bu telin eğik düzlem üzerinde hareketsiz kalabilmesi için sisteme düzgün bir manyetik alan uygulanmaktadır.

Bu düzenekte iki farklı durum ayrı ayrı gerçekleştiriliyor:
- Durum I: Düzgün ve düşey yukarı doğru $\vec{B}_1$ manyetik alanı uygulanarak telin hareketsiz kalması sağlanıyor. Bu durumda eğik düzlemin tele uyguladığı normal kuvvetin büyüklüğü $N_1$ oluyor.
- Durum II: Eğik düzlem yüzeyine dik ve dışarı doğru yönelmiş düzgün $\vec{B}_2$ manyetik alanı uygulanarak telin hareketsiz kalması sağlanıyor. Bu durumda eğik düzlemin tele uyguladığı normal kuvvetin büyüklüğü $N_2$ oluyor.

Buna göre, eğik düzlem yüzeyinin tele uyguladığı normal kuvvetlerin büyüklüklerinin oranı olan $\frac{N_1}{N_2}$ ifadesi aşağıdakilerden hangisine eşittir?

Üç boyutlu kartezyen koordinat sisteminde, $+y$ yönünde düzgün bir $\vec{B}$ manyetik alanı bulunmaktadır. Bu manyetik alan içerisine, sayfa düzlemine dik ve içeriye doğru ($-z$ yönünde) $I$ şiddetinde elektrik akımı taşıyan düz bir tel şekildeki gibi yerleştirilmiştir.

Buna göre, tele etki eden manyetik kuvvetin yönü aşağıdakilerden hangisidir?

Dünya'nın manyetik alanının ekvator bölgesinde, yer yüzeyine paralel ve coğrafi kuzey yönünde olduğu kabul edilmektedir. Ekvator çizgisi üzerinde yer alan bir gözlemciye göre, yer yüzeyine dik ve yukarıya (gökyüzüne) doğru fırlatılan pozitif yüklü bir kozmik parçacığa fırlatıldığı anda etki eden manyetik kuvvet hangi coğrafi yöndedir?

Sayfa düzleminde bulunan sonsuz uzunluktaki iletken düz bir telden $+x$ yönünde sabit bir $I$ akımı geçmektedir. Bu telin yukarısında ($y > 0$), telden $d$ kadar uzaklıktaki bir noktadan, $+q$ yüklü noktasal bir parçacık tele paralel olacak şekilde $+x$ yönünde $\vec{v}$ ilk hızıyla fırlatılıyor.

Parçacığın hareketi süresince yer çekimi ve diğer tüm sürtünmeler ihmal edildiğine göre;

I. Parçacığa etki eden manyetik kuvvetin yönü başlangıçta tele doğrudur.
II. Parçacığın sürati zamanla artar.
III. Parçacık tele yaklaştıkça yörüngesinin eğrilik yarıçapı azalır.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Sayfa düzleminde bulunan, birbirine paralel ve aralarında $2d$ uzaklık bulunan sonsuz uzunluktaki iki iletken telden, sayfa düzlemine dik doğrultuda akımlar geçmektedir. Sol taraftaki $X$ telinden sayfa düzleminden içeriye doğru ($\otimes$) $I$ şiddetinde, sağ taraftaki $Y$ telinden ise sayfa düzleminden dışarıya doğru ($\odot$) $I$ şiddetinde akım geçmektedir. Tellerin tam ortasında bulunan $O$ noktasından, sayfa düzleminden dışarıya doğru ($\odot$) $\vec{v}$ hızıyla fırlatılan $+q$ yüklü noktasal bir parçacığa, fırlatıldığı anda etki eden manyetik kuvvetin yönü aşağıdakilerden hangisidir?

Kartezyen koordinat sisteminde, $+z$ ekseni boyunca yerleştirilmiş sonsuz uzunluktaki iletken bir telden $+z$ yönünde sabit bir $I$ akımı geçmektedir. Yükü $-q$ olan noktasal bir parçacık, koordinat sisteminin $(d, 0, 0)$ noktasından geçerken $+x$ yönünde sabit $\vec{v}$ hızıyla hareket etmektedir.

Buna göre, parçacığa bu konumdan geçerken etki eden manyetik kuvvetin yönü aşağıdakilerden hangisidir?

Yer çekiminin ve sürtünmelerin önemsiz olduğu bir ortamda, sayfa düzlemine dik ve içeri doğru olan düzgün $\vec{B}$ manyetik alanı ile sayfa düzleminde aşağı doğru ($-y$ yönünde) olan düzgün $\vec{E}$ elektrik alanının bir arada bulunduğu bir bölge oluşturulmuştur. Bu bölgeye $+q$ yüklü bir parçacık sayfa düzleminde $+x$ yönünde $v$ hızıyla fırlatıldığında, sapmadan düz bir çizgi boyunca yoluna devam etmektedir.

Buna göre, aynı parçacık aynı bölgeye $+x$ yönünde $2v$ hızıyla fırlatılsaydı, alana girdiği andaki ilk sapma yönü ve parçacığa etki eden net kuvvetin büyüklüğü aşağıdakilerden hangisi olurdu?

Sayfa düzleminde bulunan ve üzerinden sabit $I$ akımı geçen bükülmüş bir iletken tel, sayfa düzlemine paralel ve sağa doğru yönelmiş düzgün $\vec{B}$ manyetik alanı içerisine yerleştirilmiştir. Tel; uzunluğu $L$ olan $KL$ bölümü, uzunluğu $L$ olan $LM$ bölümü ve uzunluğu $2L$ olan $MN$ bölümünden oluşmaktadır. $KL$ bölümü manyetik alan çizgilerine paralel, $LM$ bölümü manyetik alan çizgilerine dik ve $MN$ bölümü ise manyetik alan çizgileriyle $30^\circ$ lik açı yapacak şekilde durmaktadır.

Buna göre; telin $KL$, $LM$ ve $MN$ bölümlerine etki eden manyetik kuvvetlerin büyüklükleri $F_{KL}$, $F_{LM}$ ve $F_{MN}$ arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisidir?
($\sin 30^\circ = 0,5$)

Yer'in ekvator bölgesi üzerinde, manyetik alan çizgileri yatay doğrultuda ve coğrafi kuzey yönündedir. Bu bölgede, yer yüzeyine doğru dik olarak (aşağı yönde) düşey doğrultuda hareket eden pozitif elektrikle yüklü bir parçacık atmosferden içeri girmektedir.

Buna göre, bu parçacığa etki eden manyetik kuvvet hangi coğrafi yöndedir?

Düşey düzlemde yer alan, sayfa düzlemine dik ve içeriye doğru yönelmiş düzgün $\vec{B}$ manyetik alanı içerisine; yay sabitleri $k$ olan iki özdeş ve iletken yay ile yatay doğrultuda asılmış $m$ k��tleli, $L$ uzunluğundaki iletken tel şekildeki gibi dengededir. Başlangıçta telden akım geçmemektedir. Tel üzerinde sağa doğru 1 yönü, sola doğru ise 2 yönü tanımlanmıştır. Buna göre, yaylardaki uzama miktarının ilk durumuna göre yarıya inmesi için telden geçmesi gereken akımın yönü ve şiddeti aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? (Yer çekimi ivmesi $g$'dir. Yayların kütlesi önemsizdir.)

Üç boyutlu kartezyen koordinat sisteminde ($x, y, z$), $+y$ yönünde yerleştirilmiş düz bir iletken telden sabit bir $I$ akımı geçmektedir. Telin bulunduğu bölgeye, $y$ bileşeni s��fır olan ($B_y = 0$) düzgün bir $\vec{B}$ manyetik alanı uygulandığında, akım taşıyan tele etki eden manyetik kuvvetin $+z$ yönünde olduğu gözleniyor.

Buna göre, uygulanan düzgün $\vec{B}$ manyetik alanının yönü aşağıdakilerden hangisidir?

Sürtünmelerin ve telin u��larındaki bağlantı kablolarının etkisinin önemsenmediği bir ortamda, yatay düzlemle $\theta$ açısı yapacak şekilde sağa doğru yükselen yalıtkan bir eğik düzlem üzerine, sayfa düzlemine dik doğrultuda yerleştirilmiş $L$ uzunluğunda ve $m$ kütleli iletken bir tel konulmuştur. Bölgenin tamamında yukarı doğru düşey doğrultuda düzgün bir $\vec{B}$ manyetik alanı uygulanmaktadır.

Buna göre, telin eğik düzlem üzerinde sabit kalabilmesi için telden geçmesi gereken elektrik akımının yönü ve şiddeti ($I$) aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?
(Yer çekimi ivmesi $g$ olarak alınacaktır.)

Üç boyutlu kartezyen koordinat sisteminde, sayfa düzlemine dik ve dışarıya doğru olan ($+z$ yönünde) düzgün bir $\vec{B}$ manyetik alanı oluşturulmuştur. Bu manyetik alan içerisine elektrik yükleri sırasıyla $+q$ ve $-q$ olan $K$ ve $L$ noktasal parçacıkları, sırasıyla $+x$ ve $-y$ yönlerindeki $\vec{v}_K$ ve $\vec{v}_L$ sabit hızlarıyla fırlatılıyor.

Buna göre, manyetik alana girdikleri anda $K$ ve $L$ parçacıklarına etki eden manyetik kuvvetlerin yönleri aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

Sayfa düzleminde birbirine paralel olarak yerleştirilmiş sonsuz uzunluktaki 1 ve 2 numaralı iletken tellerden sırasıyla sayfa düzleminde yukarı doğru $I_1$ ve $I_2$ elektrik akımları geçmektedir. Tellerin arasındaki mesafenin tam ortasından, $+q$ elektrik yüklü bir parçacık tellere paralel doğrultuda ve yukarı doğru $\vec{v}$ hızıyla fırlatılıyor.

Akım şiddetleri arasında $I_1 > I_2$ ilişkisi olduğuna göre, parçacığa fırlatıldığı anda etki eden manyetik kuvvetin yönü aşağıdakilerden hangisidir?

(Yer çekimi ve sürtünmeler önemsizdir.)

Sayfa düzleminde yer alan ve üzerinden $+y$ yönünde sabit $I$ akımı geçen sonsuz uzunluktaki düz telin sağ tarafındaki ($+x$ bölgesi) bir noktadan $+q$ yüklü noktasal bir parçacık, $+y$ yönünde $\vec{v}$ 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 $+z$ yönü sayfa düzleminden dışarıya doğrudur.)

Yer çekimi ivmesinin sabit olduğu bir ortamda, $G$ ağırlıklı homojen ve iletken düz bir tel, yalıtkan ve esnemeyen iki ip yardımıyla tavana yatay olarak asılmıştır. Telin bulunduğu bölgede, sayfa düzlemine dik ve dışarı doğru ($\odot$) yönelmiş düzgün bir $\vec{B}$ manyetik alan�� bulunmaktadır.

Telden herhangi bir akım geçmiyorken iplerin her birinde oluşan gerilme kuvvetinin büyüklüğü $T_0$ olmaktadır. Telden belirli bir yönde $I$ şiddetinde akım ge��mesi sağlandığında iplerin her birinde oluşan gerilme kuvvetinin büyüklüğü $T_1$, akımın yönü değiştirilmeden sadece şiddeti $2I$ yapıldığında ise iplerin her birinde oluşan gerilme kuvvetinin büyüklüğü $T_2$ olmaktadır.

$T_1 = 2T_2$ olduğuna göre, telden $I$ akımı geçiyorken tele etki eden manyetik kuvvetin büyüklüğünün telin ağırlığına oranı ($\frac{F_M}{G}$) kaçtır?