manyetizma - Nihat Bilgin Yayıncılık

advertisement
11. SINIF
SORU BANKASI
2. ÜNİTE: ELEKTRİK VE MANYETİZMA
4. Konu
MANYETİZMA
TEST ÇÖZÜMLERİ
4
Manyetizma
3.
Test 1 in Çözümleri
1.
y
B
i
R
T
B1
B2
B1
B2
P
x
i2
d
B P = 2 B = B + B tel
S
i1
S ve T noktalarındaki bileşke manyetik alanların
eşit olabilmesi için i1 > i2 olmalıdır.
S ve T noktaları için manyetik alanların eşitliğini yazalım.
B ve B tel aynı yönlü olduğu için Btel = B olur.
Telin R noktasında oluşturduğu manyetik alan sayfa düzlemindeki manyetik alana ters yöndedir.
Bu nedenle R noktasındaki bileşke manyetik alan
sıfırdır.
Yanıt A dır.
BS = BT
K
2i1
d1
-K
i1
d
2i2
d2
-
i2
d
i1
i2
=K
=
2i1
+K
dl1
i1
3d
=3
+
2i2
dl2
i2
d
bulunur .
Yanıt C dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
4.
Y
Z
3i
Üzerinden akım geçen telin oluşturduğu manyetik
alan; akım şiddeti ile doğru, uzaklıkla ters orantılıdır.
i1 = 4i
X
i
2.
B2
r
r
(1)
(2)
O
B1
r
Bileşke manyetik alanın sıfır olduğu noktada akım
tellerinin oluşturduğu manyetik alanlar eşit ve zıt
yönlü olmalıdır. O hâlde,
i2 = i
Telin O noktasında oluşturduğu manyetik alan;
2i
2 · 4i
4 Ki
=K
= r 7
d
2r
Çemberin O noktasında oluşturduğu manyetik alan;
2ri
6 Ki
B2 = K r = r 9
Çemberin oluşturduğu manyetik alan daha büyüktür. Tel (1) konumundan (2) konumuna getirilirken
O noktasındaki bileşke manyetik alan önce azalarak sıfır olur. Daha sonra artmaya başlar.
d
B1 = K
Yanıt D dir.
B1 = B2
2i2
=K
d1
d2
i akımı geçen telden x kadar uzakta manyetik alan
sıfır olsun.
K
2i1
3i
i
x = 5-x
x=
5
4
birim bulunur .
Buna göre XY arasında bileşke manyetik alan sıfırdır.
Yanıt B dir.
MANYETİZMA
5. Üzerinden akım geçen telin ısınmasının manyetik
etki ile bir ilgisi yoktur.
8. Üzerinden akım geçen tele şekildeki gibi akım yönünde baktığımız zaman; sağ taraftaki manyetik
alan içe doğru, sol taraftaki manyetik alan dışa doğrudur. Ayrıca
manyetik alan i ile doğru, d ile ters
orantılıdır. Bütün bunlara dikkat
ederek K, L, M noktalarındaki bileşke manyetik alan şiddetlerini
2i
bulalım.K
ifadesine B dersek;
d
B
B
7
BK = B +
–B=
3
3
BL = B – B + B = B 7
Yanıt C dir.
6.
BO =
2 Ki
r 9
bulunur .
Yanıt D dir.
göz
5
B
= – B 9 bulunur.
3
3
Yanıt A dır.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
Tellerin O noktasında oluşturduğu manyetik alan
şiddeti sayfa düzleminden dışa doğru, çemberin O
noktasında oluşturduğu manyetik alan şiddeti sayfa
düzleminden içeri doğrudur. Telin oluşturduğu man2i
yetik alan Btel = K , çemberin oluşturduğu mand
2r i
yetik alan Bçember = K r olduğuna göre;
2·3·i
2 · 2i
2 · 2i
BO = K r + K r - K r
BM = –B – B +
3
9.
7.
B1
B2
4d
Çemberin merkezindeki manyetik alan şiddeti
2r i
Bçember = K r dir.
Şekildeki çemberin sadece
Üzerinden i akımı geçen telin kendisinden d kadar
2i
uzakta oluşturduğu manyetik alan şiddeti B = K
d
bağıntısı ile bulunur.
3
ü etkili olduğu için;
4
3 2ri
BO = K r
4
B1 = K
2·i
d
B2 = K
2·4i
4d
3Kri
BO =
2r
Yanıt A dır.
9
7
B1 = B2 ve zıt yönlü olduklarından; BK = 0 olur.
Yanıt A dır.
4
Ünite 2
Elektrik ve Manyetizma
10.
12.
B2
B1
B1 = B
B2
B3
O
B1
i1 = i
Şekil I
Halkanın oluşturduğu manyetik alan bize doğrudur.
Bu nedenle birbirine dik eşit iki vektör söz konusudur. Bu vektörlerin bileşkesi
Üzerinden akım geçen tellerin oluşturduğu manyetik alan vektörleri Şekil I deki gibidir. Bu vektörlerin
bileşkesi Şekil II deki II numaralı vektördür.
2 B olacaktır.
Yanıt B dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
B3 + B2
B1
B1 + B2+ B3
Şekil II
Yanıt B dir.
11.
13.
Akım telinin oluşturduğu manyetik alan i ile doğru,
d ile ters orantılıdır. Buna göre,
BA = B2 + B3 – B1 – B4 yazabiliriz. Çünkü B2 ve B3
içe doğru, B1 ve B4 de dışa doğrudur.
BA = B + B – B –
BA =
B
2
B
2
7 bulunur.
Tellerin A noktasında oluşturduğu manyetik alan
şiddeti vektörleri şekildeki gibi olsun. Bu vektörlerin
bileşkesi III numaralı vektördür.
Yanıt C dir.
Yanıt A dır.
MANYETİZMA
14.
B
5
16.
B
60°
Telin ve yarım çemberin A noktasında oluşturdukları manyetik alan şiddetleri ters yöndedir.
i akımı geçen tellerin K noktasında oluşturdukları
manyetik alan şiddeti vektörleri şekilde gösterilmiştir. Bu vektörlerin bileşkesi
Yanıt B dir.
P ve R noktalarındaki bileşke manyetik alan şiddetlerini bulalım.
2·3i
2i
4 Ki
+K
=
d
3d
d
2·3i
2i
4 Ki
-K
=
BR = K
d
d
d
3i akımı ters çevrilirse;
BP = K
9
9
2·3i
2i
BlP = K
-K
=0
d
3d
2·3i
8 Ki
2i
BlR = K
+K
=
7 bulunur.
d
d
d
Bu durumda; P noktasındaki manyetik alan şiddeti
azalır, R noktasındaki manyetik alan şiddeti artar.
Yanıt B dir.
9
bulunur .
Yanıt A dır.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
2·3i 1
2·2i
r -K r · 2
i
BA = K r
3 B olur.
15.
BA = K
6
Ünite 2
Elektrik ve Manyetizma
3.
Test 2 nin Çözümleri
BP = B
O
1.
B1 = B
BR = B
A
i1 = i
O
Tellerin O noktasında oluşturdukları manyetik
alanlar şekildeki gibidir. Burada BP sayfa düzleminde, BR de sayfa düzlemine diktir.
i2 = 4i
B2 = 2B
2 B olur.
Bu iki vektörün bileşkesi
Yanıt C dir.
i1 akımı geçen telin O noktasında oluşturduğu
manyetik alan;
2ri1
2ri
B1 = K r
= K r = B dir.
1
İ2 akımı geçen telin aynı O noktasında oluşturduğu manyetik alan,
2ri2
2r · 4i
4ri
B2 = K r
=K
= K r = 2B
2r
2
B 1 ve B 2 vektörleri tellerin bulunduğu düzleme
dik olup zıt yönlüdür. Bu nedenle bileşke manyetik
alan – B olur.
Yanıt B dir.
2.
Z
Nihat Bilgin Yayıncılık©
4.
B
Btel
B1X = B
60°
Y
B2Y =
B
Btel
X
• Y noktasındaki bileşke manyetik alan şiddetinin
büyüklüğü değişmez. Fakat yönü değişir.
• Z noktasındaki bileşke manyetik alan şiddetinin
büyüklüğü kesinlikle azalır.
Yanıt A dır.
d
i1 = i
d
i2 = i
B1Y = B
i1 ve i2 akımlarının X noktasında oluşturduğu
manyetik alan şiddetleri şekildeki gibidir. Bu durumda i akımının kendisinden d kadar uzakta oluşturacağı manyetik alan şiddetine B diyebiliriz.
Mıknatısların kutupları ters çevrilirse B vektörleri
yön değiştirir. Bu durumda,
• X noktasındaki bileşke manyetik alan şiddetinin
büyüklüğü kesinlikle artar.
d
d
B
2
Y
B
X, Y, Z noktalarındaki manyetik alanlar akım telinden ve mıknatıslardan kaynaklanır. Bu manyetik
alanlar şekilde gösterilmiştir.
B2X = B
X
B
Btel
120°
Yine i1 ve i2 akımlarının Y noktasında oluşturdu2i
ğu manyetik alan şiddetleri B = K
bağıntısı kuld
lanılarak şekilde gösterilmiştir. Bu vektörler zıt yönB
lü olduklarından bileşkesi
olur.
2
Yanıt A dır.
MANYETİZMA
5.
7.
7
i3 = 5i
Üzerinden akım geçen telin oluşturduğu manyetik
2i
alan B = K
bağıntısı ile bulunur. Yönü de sağ el
d
kuralı ile belirlenir.
B 1 ve B 2 vektörleri sayfa düzlemine dik olup
yönü dışa doğrudur. Bileşke manyetik alan içe doğru olduğuna göre B 3 vektörü de içe doğru olmalıdır. Bu nedenle telden geçen akım ↑ yönünde olur.
BA = B = B3 – B1 – B2
B = B3 – 2B – 2B
B3 = 5B =
5
5 2i
2B = K
2
2 d
i3 = 5i ↑ bulunur.
BP = B1 + B2 – B3
BP = B + B – B
BP = B7
BR = B2 + B3 – B1
BR = 3B + B – B
BR = 3B7
Bu durumda
Nihat Bilgin Yayıncılık©
Yanıt A dır.
BP
BR
=
1
3
bulunur.
Yanıt D dir.
6.
8. Üzerinden akım geçen
telin manyetik alanı;
2i
d
çemberin merkezindeki
manyetik alan;
2r i
Bçember = K r dir.
Bileşke manyetik alan sıfır olduğuna göre;
Üzerinden akım geçen telin oluşturduğu manyetik
2i
alanın büyüklüğü B = K
bağıntısı ile, yönü ise
d
sağ el kuralı ile bulunur.. Buna göre;
4 Ki
2 · 2i
2 · 4i
–K
=
(9 = dışa doğru)
·
3 d
d
3d
20 K i
2 · 4i
2 · 2i
BL = K
–K
=
(9 = dışa doğru)
·
3
d
d
3d
BK
1
Buradan
bulunur.
=
5
BL
Yanıt B dir.
BK = K
Btel = K
B1 + Bçember = B2
K
2 · 3 · i3
2·6
2·2
=K r
r +K
r
4 + 6i3 = 12
i3 =
4
A bulunur.
3
Yanıt B dir.
8
Ünite 2
Elektrik ve Manyetizma
9.
11.
F
i
K
F
d
2F
i
Üzerinden akım geçen telin oluşturduğu manyetik
alan;
d
F
M
2i
d
çemberin oluşturduğu manyetik alan;
2r i
B=K r
bağıntısı ile bulunur.
Bçember = 3B = K
i
B=Kr
L noktasındaki bileşke manyetik alan şiddeti,
BL = Bçember – Btel
2i
BL = 3B – K r
BL = 3B –2B
BL = B
B=K
2i
2F
Üzerinden akım geçen tellerin birbirine uyguladığı
kuvvet;
2·3·i 1
r ·2
olur.
bulunur.
Yanıt A dır.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
F=K
2i1 · i2 · ,
d
bağıntısı ile bulunur.
Tellerden geçen akımlar aynı yönlü ise teller birbirini çeker, zıt yönlü ise teller birbirini iter.
Bu durumda K, L, M tellerine uygulanan kuvvetler
şekildeki gibi gösterilir.
Buna göre, K teline uygulanan bileşke kuvvet sıfırdır.
Yanıt A dır.
12.Çemberin
oluşturduğu
manyetik alan;
10.
i1
i2
B=K
F
B=
12 Ki
r
olur .
Telin ve çemberin O noktasında oluşturduğu manyetik alan şiddetleri zıt
yönlüdür.
BO = Btel – Bçember
BO = K
Y
Üzerinden akım geçen teller zıt yönlü oldukları için
birbirini iter. Yani X teli Y telini iter.
2 · 3 · 2i
9
r
d
X
Üzerinden akım geçen tele manyetik alanın uyguladığı kuvvet,
2 · 24 i
–B
2r
24 Ki
BO =
–B
r
F = i · B · , dir.
BO = 2B –B
Bu durumda F kuvvetinin azalması için ya i2 akımı
azalmalı ya da bileşke manyetik alan şiddeti B azalmalıdır.
BO = B 7
BO = – B
L
F
Yanıt B dir.
olur.
Yanıt B dir.
MANYETİZMA
13.
9
Yanıt E dir.
i2 = 2i
K
L
15.Üzerinden i akımı geçen tellerin A noktasına uzaklıkları eşit olduğuna göre, A noktasında oluşturdukları manyetik alan şiddetleri eşittir. B1 sayfa
düzlemine dik dışa doğru, B2 de sayfa düzlemindedir.
i1 = 2i
M
X
Y
B2 = B
i3 = i
i2 = i
60°
Üzerinden akım geçen telin oluşturduğu manyetik
alan şiddeti i ile doğru, d ile ters orantılıdır. Yönü
de sağ el kuralı ile bulunur.
BK = B1 – B2 – B3
BK = 2B –
d
i1 = i
2
B
B–B=
9
3
3
BL = B1 – B2 – B3
BL = 2B – B – B = 0
BM = B1 – B2 – B3
BM = 2B – 2B – B = –B 7 bulunur.
X ve Y noktalarında B1 ve B2 aynı yönlü olduğu
için bileşke manyetik alan şiddeti dışa doğrudur.
Bu vektörlerin bileşkesi
2 B olur.
Yanıt E dir.
Yanıt B dir.
14.
d
A
Nihat Bilgin Yayıncılık©
B1 = B
2i
3i
d
d
d
O2
i
d
i
O1
Şekil I
16.
Şekil II
Şekil I deki akımların oluşturduğu manyetik alanlar
aynı yönlü, Şekil II dekiler zıt yönlüdür.
2 · 2i
2·i
4 Ki
+K
=
9
2d
d
d
2·r·i
2 · 3i
3 Ki
B2 = K
-K
=
9
d
2d
d
B1
4
Buradan,
bulunur.
=
B2
3
B1 = K
Her iki telden geçen akımlar eşit, A noktasına uzaklıkları da d dir. Bu durumda A noktasında oluşturdukları manyetik alan şiddetleri eşit ve zıt yönlü
olur. Bu durumda A noktasındaki bileşke manyetik
alan şiddeti sıfırdır.
10
Ünite 2
Elektrik ve Manyetizma
Yanıt B dir.
3.
Test 3 ün Çözümleri
d
d
1.
Şekil incelendiğinde her iki telin A noktasına olan
uzaklıklarının eşit olduğu görülür. Akım tellerinin A
noktasında oluşturduğu manyetik alanlar zıt yönlü
olduğundan,
i1 akımının O noktasında oluşturduğu manyetik
alan B ise,
2 · 5i
10 Ki
B=K r = r
olur.
O noktasındaki bileşke manyetik alan 4B ise sadece çemberin oluşturduğu manyetik alan 3B olur.
B 2 = - 2 B dir .
Bu durumda A noktasındaki bileşke manyetik alan
– B olur.
2 · 3 ·i2
r
Yanıt D dir.
2 · 3 · i2
10 Ki
3 r =K
r
i 2 = 5 i bulunur .
Yanıt B dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
3B = K
B 1 = B ise
4.
2.
B2 = 2B
B1 = B
Bileşke sıfır ise manyetik alanlar zıt yönde olmalıdır. Yani i2 akımı II yönünde olmalıdır.
B3 = 3B
Üzerinden akım geçen telin oluşturduğu manyetik
alan i akımı ile doğru, d uzaklığı ile ters orantılıdır. Bu durumda A noktasındaki manyetik alanlar
şekildeki gibi olur. Bu vektörlerin bileşkesi 3 2 B
olur.
Yanıt C dir.
B1 = B2 ise
K
2 · i2
2·i
=K
2d
d
i2 =
i
bulunur .
2
Yanıt E dir.
MANYETİZMA
5.
7. i1 , i2 , i3 akımlarının
K noktasında oluşturdukları manyetik alan
şiddetleri şekilde gösterilmiştir. Bu vektör-
lerin bileşkesi 2 2 B
olup sayfa düzlemindedir. i4 akımının K
noktasında oluşturduğu manyetik alan şiddeti sayfa düzlemine
dik dışa doğrudur. Bu
2i
2i
2i
+K
-K
d
d
d
2i
BP = B = K
7
d
2i
2i
2i
BR = K
-K
-K
d
d
3d
2i
B
BR = –K
=– 9
3d
3
BP = B = K
B
Yani B R = –
3
durumda B4 ile 2 2
B nin bileşkesinin büyüklüğü;
11
i4
i3 = i
K
B1
B3
i2 = 2i
B2
2v2B
i1 = 3i
B 2K = B 24 + ( 2 2 B ) 2
bulunur.
Yanıt C dir.
( 2 3 B ) 2 = B 24 + ( 2 2 B ) 2
Nihat Bilgin Yayıncılık©
12 B 2 = B 24 + 8 B 2
6.
B 4 = 2 B olur .
B4 = 2K
2i4
d
= 2K
2i
d
i4 = 2i
d
K·
2i
d
bulunur .
Yanıt D dir.
8.
dv3
Üzerinden akım geçen telin I konumunda ve II konumunda A noktasına uzaklığı şekilde gösterilmiştir.
B=K
i1 ve i2 akımlarının K noktasında oluşturdukları
manyetik alan şiddetleri zıt yönlüdür.
2i
d 3
2i
Bl = K
= 3B
d
Her iki durumda manyetik alanlar zıt yönlü olduğundan;
Bl = - 3 B
bulunur.
Yanıt A dır.
BK = B2 – B1
BK = K
2 · 5i
2 · 2i
-K
d
2d
BK = B BK = -
5
B
4
1
B bulunur .
4
Yanıt B dir.
12
Ünite 2
Elektrik ve Manyetizma
9. P noktasındaki manyetik alan şiddetinin sıfır olabilmesi için i2 akımı dışa doğru olmalıdır. Ayrıca
11.L noktasındaki bileşke
manyetik alan şiddetinin sıfır olabilmesi için i1
ve i2 akımları eşit ve
aynı yönlü olmalıdır.
Akımlar sayfa düzlemine dik dışa doğru ise, K
noktasındaki
bileşke
manyetik alan şiddeti
Şekil I deki 4 yönünde
olur.
B1 = B2 dir.
K
K
2i1
d1
=K
2i2
d2
2 · i2
2· 4
=K
d
2d
i 2 = 2 Amper bulunur .
B1
i2 = 2 A
B2
Yanıt C dir.
B2
4
B1
Şekil I
Akımlar sayfa düzle-
mine dik içe doğru ise,
K noktasındaki bileşke
manyetik alan şiddeti
Şekil II deki gibi 2 yönünde olur.
B1
2
B2
Şekil II
Nihat Bilgin Yayıncılık©
10.
Yanıt A dır.
12.
1
2
3
Akımların X ve Y noktalarında oluşturdukları
manyetik alan şiddetleri zıt yönlüdür.
BY = K
BY =
2 · 2i
2·i
-K
3d
3d
BK = B1 – B2 – B3
BK = 9B – 4B – B
2 Ki
BX =
3d
BK = 4B olur.
BL = B1 + B2 – B3
Bu ifadeler birbirine oranlanırsa;
BL = 3B + 4B – 3B
BL = 4B olur.
Buradan
BY
Kolaylık olması için K
3 Ki
d
BX = K
2 · 2i
2·i
-K
d
2d
BX
BY
=
3 Ki 3 d
·
d
2 Ki
9
=
BX
2
bulunur .
Yanıt C dir.
BK
BL
2i
ifadesine B diyelim.
d
= 1 bulunur.
Yanıt E dir.
MANYETİZMA
13.i1 , i2 , i3 akımlarının A noktasında oluşturdukları
manyetik alan şiddetleri şekildeki gibidir.
Buna göre, i1 , i2 ve i3 akımlarının O noktasında oluşturdukları bileşke manyetik alan şiddeti sadece i3 akımının O noktasında oluşturduğu manyetik alan şiddetine eşittir. Bu durumda;
B 1 = B ve
B 3 = – 3 B ise, çemberden geçen akım şiddetinin
yönü I yönündedir. Bu akımın büyüklüğünü bulalım.
III
B3
B2
B1
B3 = 3B
13
Bu vektörlerin bileşkesi III numaralı vektördür.
K
Yanıt C dir.
K
2ri3
2i1
r = 3K d
2 · 3 · i3
2·i
= 3K r
r
i3 = i
bulunur .
Yanıt C dir.
14.
d·sinα
d
d
Nihat Bilgin Yayıncılık©
α
d·sinα
İlk durumda;
2i
dir.
d
Üzerinden i akımı geçen tel X konumundan Y konumuna getirilirse;
BP = BR = K
16.
3
2
2i
olur.
d sin a
Bu durumda P ve R noktalarındaki manyetik alan
şiddetinin arttığını söyleyebiliriz.
BlP = BlR = K
Yanıt A dır.
1
15.
i1 ve i2 akımlarının O noktasında oluşturduğu
manyetik alan şiddetleri eşit ve zıt yönlüdür.
i akımının A noktasında oluşturduğu manyetik alan
2i
B=K
olduğuna göre,
d
BA = B1 + B2 – B3
BA = B + 2B – 5B
BA = –2B
B A = –2 B
bulunur.
Yanıt D dir.
14
Ünite 2
Elektrik ve Manyetizma
mı oluşturur.
Test 4 ün Çözümleri
1.
B2 = B
BK = B3 = K
BK =
2·i
B
=
2d
2
2
B bulunur.
2
Yanıt D dir.
B1 = B
B3 = v2B
3.
2i
= B olarak verilmiştir.
d
2 · 2i
B3 = K
= 2 B olur .
2d
Her akımın A noktasında oluşturduğu manyetik
alan şekilde gösterilmiştir.
B1 ve B2 manyetik alanlarının bileşkesi
2 B olur.
2 B ile B3 arasındaki açı 90° olacağından,
B 2A = B 23 + ( 2 B ) 2
B 2A = 2 B 2 + 2 B 2
B A = 2 B bulunur .
Yanıt D dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
B1 = K
Üzerinden akım geçen telin oluşturduğu manyetik
alan şiddeti i ile doğru, d ile ters orantılıdır.
BA = B1 – B2 – B3
BA = B – 2B – 3B
BA = –4B
B A = –4 B bulunur.
Yanıt C dir.
2.
4.
B1
v2d
Üzerinden i3 akımı geçen telin K noktasına uzaklığı şekilde gösterildiği gibi
B2
2 d dir.
i1 ve i2 akımlarının K noktasında oluşturdukları
manyetik alanlar eşit ve zıt yönlüdür. Buna göre K
noktasındaki bileşke manyetik alanı sadece i3 akı-
4
i ve 3i akımlarının A noktasında oluşturdukları
manyetik alan vektörleri zıt yönlüdür. Bu iki akımın
birlikte A noktasında oluşturduğu manyetik alan şekildeki B1 olsun. Aynı anda 2i akımı da A noktasında B2 manyetik alanını oluşturur. B1 ve B2 nin
bileşkesi 4 yönündedir.
Yanıt D dir.
MANYETİZMA
7.
5.
Z
X
m
Y
T
X
15
–q
v
i
O
İndüksiyon makarasının içindeki manyetik alan
düzgündür. Başka bir ifadeyle makara içindeki her
noktada manyetik alan şiddeti aynıdır. Bu durumda
Z ve T noktalarındaki manyetik alan şiddetleri kesinlikle aynıdır. X ve Y noktalarının makaraya uzaklıkları bilinmediği için bu noktalardaki manyetik alan
şiddetleri hakkında yorum yapılamaz.
i
B
Y
Telin oluşturduğu manyetik alan şekildeki gibi düşey doğrultudadır. Yüklü cismin hareketi de düşey
doğrultuda olduğu için bu cisme manyetik kuvvet
etki etmez.
Yanıt B dir.
Cisim yer çekimi kuvvetinin etkisinde sabit ivmeli bir
hareket yapar.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
Yanıt E dir.
6.
2r
r
8.
B1
B2
i
i
V
V
Şekil I
Şekil II
B2
Şekil I ve Şekil II de aynı tele V gerilimi uygulandığı
için telden geçen i akım şiddetleri eşittir.
Şekil I de sarım sayısı N ve bobinin uzunluğu , olsun. Aynı tel Şekil II de r yarıçaplı silindire sarıldığı için sarım sayısı 2N ve bobinin uzunluğu 2, olur.
İndüksiyon makarasının içindeki düzgün manyetik
4 r Ni
alan şiddeti, B = K
bağıntısı ile bulunur.
,
4 r Ni
B1 = K
,
B2 = K
4r · 2N · i
2,
Buradan
B1
B2
Şekil I
Yanıt C dir.
Şekil II
Manyetik alan içinde üzerin-
den i akımı geçen tele;
F = i · B , · sina
kuvveti uygulanır. Burada a
açısı i ile B arasındaki açıdır.
Buna göre, teller kesikli çizgiler konumuna getirilirse Şekil
I ve Şekil III te a açısı artacağından F1 ve F3 artar.
= 1 bulunur.
B2
B3
i
Şekil III
Şekil II de telin ilk konumunda da son konumunda
da a = 90° dir. Bu nedenle F2 değişmez.
Yanıt C dir.
16
Ünite 2
Elektrik ve Manyetizma
9. Düzgün manyetik alan içinde düzgün çembersel
hareket yapan yüklü parçacığın yörünge yarıçapı
mv
r=
bağıntısı ile bulunur.
qB
Bu bağıntıya göre manyetik alan şiddeti büyürse
yörünge yarıçapı azalır. I. öncül doğrudur.
11.
x
B
r
2r
m
m
Manyetik alana atılma hızı küçülürse yörünge yarıçapı da küçülür. II. öncül de doğrudur.
v
v
q2
q1
Manyetik alanın yönü değişirse yörünge yarıçapı
değişmez. Sadece parçacığın dönme yönü değişir.
III. öncül yanlıştır.
B
Düzgün manyetik alan içinde çembersel hareket
m· v
yapan yüklü bir cismin yörünge yarıçapı r =
q·B
ile bulunur.
Yanıt B dir.
Cisimlerin kütleleri eşit olduğuna göre;
m1 = m2
r1 · B 1 · q 1
r2 · B 2 · q 2
=
v1
v2
x
B
x
B
q
q
v
2v
m
m
r1
r2
q1
1
q2 = 2
Nihat Bilgin Yayıncılık©
10.
2r · B · q1
r · B · q2
=
v
v
bulunur .
Yanıt D dir.
12.
I
Düzgün manyetik alan
içinde çembersel hareket yapan yüklü bir cismin yörünge yarıçapı
mv
r=
ile bulunur.
qB
Bu bağıntıyı her duruma
uygulayalım.
r1 =
x
B
m· v
=r
q·B
2q
v
2m
r3
Parçacıkların yük işaretleri zıt olduğuna göre, dönme yönleri ters olacaktır.
III
m · 2v
r2 =
= 2r
q·B
r3 =
II
2m · v
=r
2q · B
Bu durumda r2 > r1 = r3 olur.
Yanıt E dir.
mv
r =
ifadesine göre v yerine 2v yazarsak
qB
dönme yarıçapı da 2r olur.
Bu durumda –q yüklü parçacık X noktasından dışarı çıkar.
Yanıt C dir.
MANYETİZMA
15.Şekil I de manyetik kuvvet
yukarıya doğru, elektriksel kuvvet aşağıya doğrudur. Bu iki
kuvvet birbirine eşit olursa cisim
sabit hızla hareket eder.
m· v
ifadesine göre çemberin yarıçapının artq·B
ması için m kütlesi ile v hızı artırılmalıdır.
13. r =
Yanıt D dir.
17
Fmanyetik
v1
+q
X
Felektrik
Şekil II de manyetik kuvvet aşağıya doğru elektriksel kuvvet de yukarıya doğrudur. Bu iki
kuvvet birbirine eşit olursa cisim
sabit hızla hareket eder.
Felektrik
v2
–q
Y
Fmanyetik
Şekil III te manyetik kuvvet
de elektriksel kuvvet de aşağıya doğrudur. Bu nedenle
cismin hızı artarken yatay
hızı değişmez.
Z
v3
+q
Fmanyetik
Felektrik
Nihat Bilgin Yayıncılık©
Yanıt B dir.
14.
d
Tellere etki eden bileşke manyetik kuvvet sıfır ise
tellerin olduğu yerdeki bileşke manyetik alan da sıfırdır. K telinin L telinin olduğu yerde oluşturduğu
manyetik alan şiddeti sayfa düzlemine dik içe doğrudur. Öyleyse bileşke manyetik alanın sıfır olabilmesi için B manyetik alanı sayfa düzlemine dik
dışa doğru olmalıdır.
Yanıt A dır.
18
Ünite 2
Elektrik ve Manyetizma
Test 5 in Çözümleri
B o = B 1 - Bl2
1. Telin KL kısmının A noktasına olan uzaklığı şekilde
d
gösterildiği gibi
bulunur.
2
2ri
2r · 7i
BO = K r - K
2r
5πi
BO = - K r = - B
B O = - B bulunur .
L
Yanıt A dır.
K
d
d·sin30° = 2
3.
Telin her bir parçasının A noktasında oluşturduğu
manyetik alan şiddeti aynı yönlü olup sayfa düzleminden dışa doğrudur.
BA = BXY + BYL + BLK
BA = K
2·i
2·i
2·i
+K
+K
2·d
d
d
2
BA = B + 2B + 4B
BA = 7B bulunur.
Yanıt B dir.
2.
A
A noktasından geçen akımın K noktasında oluşturduğu manyetik alan şiddeti şekilde gösterilmiştir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
Diğer akımların K noktasında oluşturdukları manyetik alan şiddetleri eşit ve zıt yönlü oldukları için birbirini götürürler.
Bu durumda K noktasındaki bileşke manyetik alan
şiddeti şekildeki gibi V yönündedir.
Yanıt E dir.
4. X noktasındaki bileşke manyetik
alan şiddetinin sıfır olabilmesi için
i2 = 2i1 olmalı, ayrıca i1 ve i2
akımları aynı yönlü olmalıdır.
İlk durumda O noktasındaki bileşke manyetik
alan şiddeti;
B = B1 + B2
2r i
2r · 3i
B=K r +K
2r
K 5r i
B=
olur.
r
BA
i1 ve i2 akımları dışa doğru ise,
A noktasındaki manyetik alan şid-
B2
P
B1
Şekil I
detleri Şekil I deki gibi olur. B 1
ve B 2 vektörlerinin bileşkesi P yönündedir.
i1 ve i2 akımları içe doğru ise,
A noktasındaki manyetik alan şiddeti vektörleri Şekil II deki gibi
olur.
B1
B2
Şekil II
II. telden geçen akımın yönü ve değeri değiştirilirse, O noktasındaki bileşke manyetik alan şiddeti;
Yanıt A dır.
MANYETİZMA
5.
7.
19
B1 = B
B3 = v2B
B2 = B
Şekiller incelendiğinde, B1 = 0, B2 =
B3
olduğu
2
görülür. Bu durumda manyetik alan şiddetlerinin büyüklükleri arasındaki ilişki;
Öncelikle B3 vektörünün büyüklüğünü B cinsinden
bulalım.
B3 > B2 > B1 olur.
Yanıt D dir.
B2 = B = K
B3 = K
6.
2i
= 2 B bulunur.
2d
noktasındaki manyetik alan şiddetleri şekilde
2B
gösterildiği gibi olur. B1 ve B2 nin bileşkesi
olur. Bu durumda A noktasındaki bileşke manyetik
alan şiddeti sıfır olur.
q1 = –q
A
2i
2 2d
v1
x
i
q3 = +q
v2
v3
q2 = +q
Manyetik alan içinde hareket eden yüklü parçacığa, manyetik bir kuvvet etki eder. Bu kuvvetin yönü
sağ el kuralı ile bulunur. Sağ elin başparmağı pozitif yüklerin hareket yönünü, dört parmak manyetik
alanın yönünü gösterecek şekilde açılırsa, avuç içi
manyetik kuvvetin yönünü gösterir. Negatif yüklere
etki eden kuvvet pozitif yüklere etki eden kuvvetin
zıt yönündedir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
Yanıt A dır.
8.
3i
M
BK
v
i
K
+q
BM
L
2i
I
BL
K, L ve M tellerinin A noktasında oluşturdukları
manyetik alan şiddetleri şekildeki gibidir.
q1 , q2 ve q3 yüklerine sağ el kuralını uyguladığımız zaman C seçeneğinin doğru olduğunu görürüz.
Yanıt C dir.
Bu manyetik alan şiddetlerinin bileşkesi I numaralı
vektördür.
Yanıt E dir.
20
Ünite 2
Elektrik ve Manyetizma
9.
lar zıt yönlü ise teller birbirini iter. Buna göre tellere
uygulanan kuvvetler şekildeki gibi gösterilir. Bu durumda II. tele etkiyen bileşke kuvvet sıfırdır.
Yanıt A dır.
12.
Düzgün manyetik alan içine fırlatılan yüklü parçacığa uygulanan manyetik kuvvet sürekli yörüngeye
diktir. Bu nedenle yüklü parçacık manyetik alan içinde dönerken kinetik enerjisi değişmez. I. yargı yanlıştır.
Hızlandırıcı gerilim VH artarsa, parçacığın v hızı armv
tar. r =
olduğundan, hız artarsa yörünge yarıqB
çapı da büyür. II. yargı doğrudur.
P
r=
ifadesinden P yi çekelim. Karelerin bir keBq
narına r dersek,
2r r
mv
denkleminde hız yerine v =
yazalım.
qB
T
Bu durumda;
r=
2r r
m
·
qB
T
2rm
T=
bulunur.
qB
Bu durumda III. yargı da doğrudur.
r=
Yanıt E dir.
10.Düzgün manyetik alan içinde düzgün çembersel
2rm
hareket yapan bir parçacığın periyodu; T =
qB
ile bulunur. Dikkat edilirse v hızının değişmesi parçacığın periyodunu etkilemez.
Yanıt C dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
P1 = P2
r1 · B1 · q1 = r2 · B2 · q2
3r · B · q1 = 2r · B · q2
q1
2
q 2 = 3 bulunur.
Parçacıklar zıt yönde döndüklerinden yüklerinin
işaretleri farklı olmalıdır.
q1
2
Yani q = olmalıdır.
3
2
Yanıt D dir.
13.
11.
F
F
F
F
mv
ifadesinde v yerine 2rrf yazarsak;
Bq
m
r=
2 r rf
Bq
r=
F
4
F
4
Üzerinden akım geçen paralel tellerin birbirine uy2i1 i2
guladığı kuvvet F = K
· , ifadesi ile bulunur.
d
Akımlar aynı yönlü ise teller birbirini çeker, akım-
f=
Bq
2rm
bulunur .
Yanıt A dır.
MANYETİZMA
14.
16.
Parçacıklar aynı manyetik alanda zıt yönde döndükleri için parçacıklar zıt işaretle yüklüdür. I. yarmv
gı doğrudur. r =
ifadesine göre hız, yarıçapBq
la doğru orantılıdır. Parçacıkların dönme yarıçapları
farklı olduğundan hızları da farklıdır. II. yargı yanlıştır.
Yüklü parçacığın şekildeki yörüngeyi izleyebilmesi
için A noktasındaki bileşke manyetik alanın içe doğru olması gerekir.
2rm
ifadesine göre m, B, q değerleri eşit
qB
olduğu için cisimlerin periyotları da eşittir. III. yargı
doğrudur.
T=
Nihat Bilgin Yayıncılık©
Yanıt E dir.
15.
F4
F1
F3
F2
Çerçevenin her parçasına etki eden kuvvetler şekilde gösterilmiştir. Akımlardan birinin yönü değiştirilirse şekildeki her kuvvetin yönü değişir. Fakat kuvvetlerin büyüklüğü değişmediği için bileşke kuvvetin büyüklüğü değişmez.
Yanıt B dir.
21
i2 akımı II yönünde 2i1 olursa; A noktasındaki bileşke manyetik alan şiddeti sıfır olur. Bu durumda
yüklü parçacık sapmadan v yönünde hareket eder.
i2 akımı II yönünde 2i1 den büyük olursa; A noktasındaki bileşke manyetik alan şiddeti dışa doğru
olur. Bu durumda parçacık ters yönde sapar.
Buna göre i2 akımı II yönünde 2i1 veya 2i1 den
büyük olamaz.
Yanıt E dir.
22
Ünite 2
Elektrik ve Manyetizma
3. Manyetik alan içinde hareket eden yüklü parçacığa
etkiyen manyetik kuvvetin yönü sağ-el kuralıyla bulunabilir. Sağ elin başparmağı hızı, dört parmağı da
manyetik alanın yönünü gösterecek şekilde birbirine dik açılırsa, avuç içinden çıkan dikme pozitif yüklere, avuç dışından çıkılan dikme de negatif yüklere
etki eden manyetik kuvveti gösterir.
Test 6 nın Çözümleri
1.
Şekildeki gibi üzerindeki telden akım geçen silindirin içindeki manyetik alan silindirin eksenine paraleldir. +q yükünün hareket doğrultusu ile silindir içindeki manyetik alan doğrultusu aynı olduğu için yüklü parçacığa silindir içinde manyetik bir kuvvet etki
etmez. Bu durumda parçacığın hareket doğrultusu
değişmez.
Elektron (–) yüklü olduğu için elektrik alan içindeki
elektrona elektrik alana ters
yönde kuvvet uygulanır. A
seçeneğinde elektriksel ve
manyetik kuvvetler aynı yönde, D seçeneğinde bu kuvvetler zıt yöndedir.
Yanıt D dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
Yanıt A dır.
4. Yüklü bir cisim manyetik alan içerisine dik olarak
girdiği zaman, bu cisme F = qvB ile ifade edilen bir
manyetik kuvvet etki eder.
qLi = 2 e.y. = 2 · 1,6 · 10–19 = 3,2 · 10–19 C
F = qvB
F = 3,2 · 10–19 · 106 · 10
F = 3,2 · 10–12 N
Yanıt D dir.
2.
5.
x – 10 cm
5A
x
Manyetik kuvvetin yönü sağ-el kuralı ile bulunur. Sağ
elin başparmağı, diğer dört parmağa dik olacak şekilde yana açılır. Sağ elin dört parmağı manyetik alanın
15 A
Şekildeki K noktasında bileşke manyetik alan sıfır
olsun. B1 = B2 olacağından,
yönünü ( B ), başparmak akımın yönünü (i), gösterecek şekilde tutulursa, kuvvetin yönü, avuç içinden
dışa doğru çıkan dikme yönündedir.
Buna göre salıncağa uygulanan kuvvet aşağı doğru
olur. Salıncak aşağı doğru hareket edemediği için
hareketsiz kalır.
Yanıt A dır.
10 cm
K
2 · 15
2·5
x = K x - 10
3 x - 30 = x
x = 15 cm
Yanıt C dir.
MANYETİZMA
6. H+ iyonunun yüküne q dersek, He+2 iyonunun
P
yükü 2q olur. R =
ifadesini soruda verilen
Bq
2RHe = RH eşitliğinde kullanalım.
9.
23
K
L
2 R He = R H
2
PHe
B · q He
PHe
PH
PHe
PH
=
=
PH
M
B · qH
q He
2qH
=1
=
Şekildeki K ve L tellerinden geçen akımların O noktasında oluşturduğu manyetik alan şiddetleri eşit ve
zıt yönlüdür. Bu manyetik alanlar birbirinin etkisini
yok eder.
2q
2q
bulunur .
Yanıt B dir.
M telinden geçen akımın O noktasında oluşturduğu
manyetik alan şiddeti sayfa düzlemine dik, içe doğrudur.
Yanıt A dır.
r=
0, 2 =
mv
Bq
6, 4 · 10 – 27 · v
0, 8 · 2 · 1, 6 · 10 -19
v = 8 · 10 6 m / s
( q a = 2 q proton)
bulunur .
Nihat Bilgin Yayıncılık©
7. Manyetik alan içinde dolanan yüklü bir parçacığın
yörünge yarıçapı,
P
ifadesine göre; r1 = r2 , q1 = q2 ve aynı
Bq
manyetik alan içine girdiklerinden, bu parçacıkların
momentumlarının büyüklükleri eşit olmalıdır.
10.r =
Yanıt B dir.
Yanıt E dir.
11.
8.
Sağ elin başparmağı yüklü cisimlerin hareket yönünü, dört parmağı da manyetik alanın yönünü gösterecek şekilde birbirine dik açılırsa, avuç içinden çıkan dikme pozitif yüklere, avuç dışından çıkılan dikme de negatif yüklere etki eden manyetik kuvveti
gösterir.
Burada hareket eden yüklerin işareti (–) olduğundan mıknatısın dışına doğru saparlar.
Yanıt B dir.
O noktasında i ve 3i akımları aynı yönde, 2i akımı zıt yönde manyetik alan oluşturur.
2ri
2r · 3i
2r · 2i
BO = K r + K
-K
3r
2r
2ri
BO = K r
Bu ifade B ye eşit verildiği için;
BO = B
bulunur.
Yanıt C dir.
24
Ünite 2
Elektrik ve Manyetizma
12.
14.İyonların kinetik enerjilerini eşitleyerek hızları oranını bulalım.
F
1
1
m v 2 = m Y v 2Y
2 X X
2
i
vX
1
vY = 2
F = qvB bağıntısında; manyetik kuvvet hem hız
hem de manyetik alan şiddeti vektörüne diktir. (+)
iyonlar için akım yönü hız vektörüyle aynıdır.
1
1
· 4 · v 2X = ·1· v 2Y
2
2
Sağ el kuralına göre; baş parmak akım yönünü, diğer parmaklar da manyetik alanı gösterirse, avuç içi
kuvvet yönünü gösterir.
olur. İyonların yarıçapları da;
RX =
RY =
Bu durumda (+) iyonlar tüpün K ucuna doğru, (–)
iyonlar L ucuna doğru hareket eder.
Yanıt D dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
13.
mX · vX
B·q
mY · vY
B·q
RX
Buradan
RY
=
4 ·1 B · q
= 2 bulunur.
·
B · q 1· 2
Yanıt D dir.
15.
Byer
Btel
Yerin manyetik alanını ve i akımı geçen telin manyetik alanını şekildeki gibi gösterebiliriz.
K ve M noktalarında akımların oluşturduğu manyetik alanlar aynı yönde, L noktasında zıt yöndedir.
tan 30° =
2 · 3i
2i
4 Ki
BK = K
+K
=
7
d
3d
d
2 · 3i
2·i
4 Ki
BL = K
-K
=
7
d
d
d
2 · 3i
20 Ki
2·i
BM = K
+K
=
9
d
3d
3d
Buna göre; BK = BL < BM olur.
B tel
1
=
3
2 · 10 – 5
B tel =
Yanıt B dir.
B tel
B yer
2
· 10 – 5 N / A . m
3
bulunur .
Yanıt E dir.
MANYETİZMA
16.Akım telinin oluşturduğu manyetik alan,
akım yönünde baktığımız zaman sağ tarafta içe doğru, sol tarafta dışa doğrudur.
25
19.
dşa doğru
göz
2i
içe doğru
Üzerinden akım geçen telin oluşturduğu manyetik alan şiddeti i akımı
ile doğru, d uzaklığı ile ters orantılıdır. Buna göre,
BK = 2B – B (9 = +z yönünde)
BL = 2B – B (7 = –z yönünde)
i1 akımının çemberin içinde oluşturduğu manyetik
alan şiddeti sayfa düzlemine dik içe doğrudur. Sağ
elimizin baş parmağı i2 akımının yönünde, diğer
parmaklarımız manyetik alan yönü olan sayfa düzlemine dik içe doğru tutulursa; avuç içimiz KL teline
uygulanan kuvvet yönünü gösterir. Bu yön +y yönüdür.
Yanıt E dir.
17.
Yanıt B dir.
F = qvB bağıntısında, kuvvet avuç içi, dört parmak
manyetik alan yönü ve baş parmak (+q) yükünün
hızı olmalıdır. Buna göre, XY çubuğu 2 yönünde
öteleme hareketi yapmalıdır.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
20.r =
P
bağıntısına göre; bu iyonların elektrik yükBq
leri kesinlikle eşit olmalıdır.
Yanıt C dir.
Yanıt C dir.
21.
18.
F
K ve L noktalarında oluşan manyetik alan şiddetleri sağ el kuralına göre aynı yönlüdür.
2i
2 · 2i
4 Ki
+K
=
d
2d
d
5 Ki
2i
2 · 2i
BL = K
+K
=
2d
d
d
Bu ifadeler taraf tarafa oranlanırsa;
Sağ elimizin baş parmağı (+) yüklerin hareket yönü,
diğer parmaklarımız manyetik alan yönü olursa
avuç içimiz şekildeki gibi kuvvet yönü olur. Demek
ki parçacıklara sağa doğru bir kuvvet uygulanır.
BK = K
BK
BL
=
4
5
bulunur.
mv
bağıntısına göre kütlesi büyük olan X izoBq
topunun yörünge yarıçapı daha büyük olur. Yani X
izotopu 4 noktasına, Y de 3 noktasına gider.
r=
Yanıt D dir.
Yanıt A dır.
26
Ünite 2
Elektrik ve Manyetizma
22.Üzerinden akım geçen teller aynı yönlü ise teller birbirini çeker, akımlar zıt yönlü ise teller birbirini iter. Bu itme veya çekme kuvveti akımla doğru,
uzaklıkla ters orantılıdır.
24.Manyetik alan içinde çembersel hareket yapan cisme, gerekli merkezcil kuvveti manyetik kuvvet sağlar.
v2
m · a = m r = qvB
qvB
a= m
F2
F
bulunur .
Yanıt C dir.
F
F1
Çerçevenin alt kısmı i2 akımına daha yakın olduğu için F1 > F2 dir. Çerçeveye uygulanan net manyetik kuvvet Fnet = F1 – F2 dir. i2 akımı artarsa net
manyetik kuvvet de artacağından, çerçeve doğrusal tele yaklaşır.
Yanıt B dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
Üzerinden akım geçen çerçeveye uygulanan kuvvetler şekilde gösterilmiştir. F kuvvetleri eşit ve zıt
yönlü olduğu için birbirinin etkisini yok eder.
25.
23.
BX = B
Her iki telin de K noktasında oluşturduğu manyetik
alan şiddeti okuyucuya doğrudur. Buna göre K daki
bileşke alan şiddeti de okuyucuya doğru olur.
BY = B
Y telinin P noktasında oluşturduğu manyetik alan
şiddeti sayfa düzleminde şekildeki gibi gösterilmiştir. X telinin P noktasında oluşturduğu manyetik
alan şiddeti sayfa düzlemine dik dışa doğrudur. Bu
vektörlerin bileşkesi
2 B olur.
Yanıt C dir.
M noktasında i akımı içe, 2i akımı okuyucuya
doğru manyetik alan oluşturur. 2i akımının manyetik alanı daha büyük olduğu için M noktasındaki bileşke manyetik alan şiddeti okuyucuya doğru olur.
P noktasında her iki tel de sayfa düzlemine dik içe
doğru manyetik alan oluşturur.
Yanıt D dir.
MANYETİZMA
26.Üzerinden akım geçen paralel iki telin birbirine uy2i1 i2
guladığı kuvvet F = K
, bağıntısı ile bulunur.
d
Tellerden geçen akımlar aynı yönlü ise teller birbirini çeker. Tellerden geçen akımlar zıt yönlü ise teller
birbirini iter.
28.
K
L
FK
FL
iK
2F
6F
6F
K ve L telleri birbirini ittiğine göre tellerden geçen
akımlar zıt yönlüdür. I. yargı yanlış, II. yargı doğrudur.
Sorudaki verilerle III. yargı hakkında yorum yapamayız.
3
2F
Üzerinden akım geçen tellerin birbirine uyguladığı
kuvvetler şekilde gösterildiği gibidir. Bu durumda;
Yanıt B dir.
F K ve F L vektörlerinin yönü +x, F M vektörünün yönü –x dir.
Yanıt B dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
iL
Üzerinden akım geçen paralel teller birbirine kuvvet
uygular. Akımlar aynı yönlü ise teller birbirini çeker.
Akımlar zıt yönlü ise teller birbirini iter.
2F
3
2F
27
29.
X
i
d
P
d
Y
27.
2i
Şekildeki durumda çubuk mıknatısın N kutbunun
hangi taraf olduğu belli değildir. Yani elektromıknatıslar çubuk mıknatısı itiyor veya çekiyor olabilir.
K dan geçen akım kesildiğinde, K elektromıknatısının etkisi yok olur. Bu durumda L elektromıknatısının itme veya çekme etkisi ile M mıknatısı; K ya
doğru harekete başlar veya L ye doğru harekete
başlar.
Yanıt E dir.
Y telinin P noktasında oluşturduğu manyetik alan
şiddeti dışa doğru, X telininki de içe doğrudur. Y
telinden geçen akım daha büyük olduğu için P noktasındaki bileşke manyetik alan dışa doğrudur.
X telinden geçen akımın yönü ters çevrilirse, her
iki telin P noktasında oluşturduğu manyetik alanlar
dışa doğru olur. Bu nedenle bileşke manyetik alanın
yönü de dışa doğru olur.
Ayrıca B vektörünün büyüklüğü de 3 katına çıkar.
Yanıt C dir.
28
Ünite 2
Elektrik ve Manyetizma
30.
vetin etkisinde kalır. Bu kuvvet hız vektörünün yönünü değiştirirek cismin çembersel hareket yapmasını sağlar. Fakat cismin hızının büyüklüğünü ve kinetik enerjisini değiştirmez.
RK
vL
vK
Yanıt D dir.
RL
K
L
B
Yüklü parçacıklar aynı yönde döndüklerine göre
yük işaretleri aynıdır. I. yargı doğrudur.
33.K noktasındaki bileşke
manyetik alan şiddeti;
mv
ifadesine göre, K nın dönme yarıçapı büBq
yük olduğu için; K nın kütlesi L ninkinden büyüktür.
II. yargı da doğrudur.
R=
Parçacıkların yük işaretleri bilinmeden manyetik
alanın yönüne karar veremeyiz. Yani III. yargı hakkında yorum yapamayız.
Yanıt D dir.
Şekil I
N
S
K
+
+
Şekil II +
+
+
–
–
–
–
–
L
K protonu düzgün manyetik alana girince protona
uygulanan kuvvet sürekli yörüngeye dik olur. Bu dik
kuvvet protonun hızını değiştirmez. Sadece yönünü
değiştirerek çembersel hareket yapmasını sağlar.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
31.
34.
+q yüklü cisim düzgün elektrik alanına girince
elektrik alan yönünde elektriksel kuvvet etkisinde kalır. Bu kuvvetin etkisiyle cismin hızı ve kinetik
enerjisi artar.
+q yüklü cisim, düzgün manyetik alana dik olarak
girince, sürekli hız vektörüne dik manyetik bir kuv-
K
iK
d
M
d
iL
L
M noktasındaki bileşke manyetik alan sayfa düzlemine dik ve içeriye doğru olduğu için iK > iL dir. Bu
durumda iK akımının yönünü değiştirmek M noktasındaki bileşke manyetik alanın da yönünü değiştirir. Ayrıca akımların oluşturdukları manyetik alanlar aynı yönlü olacağı için, M noktasındaki bileşke
manyetik alan şiddeti artar.
Yanıt B dir.
2 · 3i
2 · 2i
Bl = K
+K
d
2d
i
Bl = 7 K
7
d
Buna göre Y telinden geçen akımın yönü değiştirilirse; K noktasındaki bileşke manyetik alan şiddetinin yönü değişmezken büyüklüğü artar.
Yanıt B dir.
L protonu düzgün elektrik alana girince alan yönünde bir kuvvet etkisinde kalır. Bu kuvvet protonun hızını artırır.
32.m kütleli cisim Ay’ın çekim alanına girince kütle çekim kuvveti etkisiyle hızı artar. Hızı arttığı için de kinetik enerjisi artar.
2 · 3i
2 · 2i
-K
d
2d
i
B=K 7
d
Y telinden geçen akımın yönü değiştirilirse,
K noktasındaki bileşke
manyetik alan şiddeti;
B=K
iL akımının yönünü değiştirmek, M noktasındaki bileşke manyetik alan şiddetini artırır, ancak yönünü
değiştirmez.
iK akımının büyüklüğünü artırmak; M noktasındaki
bileşke manyetik alan şiddetini artırır, ancak yönünü değiştirmez.
Yanıt A dır.
Download