2013/2 m mühendi uyg (manye islik bölü gulama 7 etik alan ümleri fi
advertisement
2013/2 M MÜHENDİİSLİK BÖLÜ ÜMLERİ FİİZİK 2 UYG GULAMA 77 (MANYE ETİK ALANLAR ) s 1. Şekil 1’de görüldüğü gibi I akımı taşşıyan iletken bir tel, sayfa düzleemine dik vee sayfa düzleminden içeeri doğru olan B manyyetik alanı içerisinde bulunmaktadır. Tele etki eeden manye etik kuvveti b birim vektö örler cinsindeen bulunuz. Şekil 1 1 2. Şekil 2’de görüld düğü gibi, I akımı taş ıyan dikdörttgen mindeki kapaalı ilmek xy‐‐düzlemindee bulunmakttadır biçim (b, x‐eksenine ve a, y‐eksenin ne paraleldir ). Manyetik alan değişşken olup B ykˆ ile verilmektedirr ( bir sabitttir). Buna göre, akım ilmeğine etkki eden net m manyetik kuvvveti birim m vektörler cinsinden bulu unuz. Ş ekil 2 2 3. Şekil 3’de görüleen 100 sarım mdan oluşan dikdörtgen biçim mli bir ilmeğin n boyutları a a = 1 m ve bb = 2 m’dir. 10 A A akım taşıyyan ilmek, 100 1 mT’lik ++y‐yönünde düzgü ün bir manyeetik alan içine yerleştirilm miştir. Akım ilmeğğinin oluşturd duğu manyetik alanı ihm mal ederek; a) İllmeğin KL kısmına etki eden manyeetik kuvvet vektö örünü bulunu uz. b) İlmeğin man nyetik dipol momentini ve ilmeğe etkiyeen torku birim vektörler cinsinden buulunuz. c) İlmeğin manyetik m potansiyel enerjisini hesap playınız. Şekil 3 3 4. Şekil 4’deki kapalı akım ilmeğği B iˆ 2 jĵ kˆ (T) manyetik A ilmeğin nin oluşturduuğu manyetiik alanı alanı içindedir. Akım ihmal ederek; a) MN telinee etki eden n manyetik kuvvet vekktörünü bulunuz. b) Akım ilmeeğinin manyyetik dipol momentini birim örler cinsindeen bulunuz. vektö c) İlmeğe etki eden torku ve ilmeğin m manyetik pottansiyel enerjjisini bulunuzz. Şekil 4 4 5. Kesitii 6cm2 olan n bir bobin nin sarım ssayısı 50’dirr. Bobin, 0..2T’lik bir m manyetik allan içine yerleştirildiğinde maksimum ttork 3.10‐5N..m olmaktadır. obinden geçeen akım şidde etini bulunuzz. a) Bo b) Bo obini manyettik alan içinde e 180o dönd ürmek için yapılması gereken iş ne kaadardır? 5 6. q yükklü ve m küttleli bir parççacık Şekil 55’deki gibi bir hız seçicii içerisine manyetik m ve e elektrik aalana dik ollacak şekild de girmektedir. Parçacıkk, hız seçici içerisinde sabit hızla hareket etm mektedir. P1 noktasındann itibaren sadece aynı manyetik alan a (Biç) ettkisinde yörüüngesel harreket yaparrak, P2 nokktasına ulaşşmaktadır. (Biç = 0,2 T ; E = 4 x 105 V/m ; rr = 0.1 m ; = 3 ) = a) Paarçacığın hızzını bulunuz. b) V Verilen koorrdinat sistemine göre elektrik alanın yönünü ve parçaccığın yükünün işaretini beelirleyiniz. c) q//m oranını hesaplayınız. d) P Parçacığın P1 noktasından P2 noktasıına geliş sürresini bulun nuz. ŞŞekil 5 6 7. Enerjisi 2 keV olan bir pozitron, büyükklüğü 0.1 T olan düzgün bir manyetik alan içerisinee fırlatılıyor (Şekil 6). Pozitronun hız vektörü ile mannyetik alan vektö örü arasında 85o’lik bir aççı vardır. a) Po ozitronun periyodunu bulunuz. b) Heelisin p yükseekliğini hesap playınız. c) Heelisin r yarıçaapını hesapla ayınız. (m = 9.1 x 10‐31 kg g, q = 1.6 x 10‐19 C) Şeekil 6 7
