Fizik, Ödev Seti 8

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ
FİZİK 2 (ELEKTROMANYETİZMA)
ÖDEV SET- 8
Not: me = 9.11x10-31 kg, mp= 1.7x10-27 kg, qe = qp = 1.6x10-16 C
1. A mıknatısı ortadan ikiye bölünerek B ve C mıknatısları, C mıknatısının
ikiye bölünmesi ile de D ve E mıknatısları elde ediliyor. D mıknatısının
kutupları şekildeki gibi verildiğine göre A, B, ve C’nin 1, 2, 3’nolu uçlarının
kutupları ne olur?
2. Şekilde verilen yüklü parçacıklar için verilenlerden yararlanarak
bilinmeyeni bulunuz.
a) Şekil 8.1’de manyetik alanın yönünü bulunuz.
b) Şekil 8.2’de kuvvetin yönünü bulunuz.
c) Şekil 8.3’de yükün işaretini bulunuz.
3. Bir televizyon tüpü içindeki elektronlar +x-ekseni yönünde 8.106
m/s’lik bir hızla ekrana dik doğrultuda gelmektedir. Tüpü çevreleyen
kangalların oluşturduğu manyetik alan xy düzleminde, x-ekseni ile 600’lik açı yapmaktadır. Manyetik
alanın büyüklüğü 25mT’dır. Elektronlara etkiyen manyetik kuvvetin
büyüklüğünü, yönünü ve elektronların ivmesini bulunuz.
4. Şekil 8.4’de, +x yönünde 0.4 T şiddetinde manyetik alanın bulunduğu bir
bölgede, q = 3µC yükü, manyetik alanla 370 açı altında 5x106 m/s hızıyla
atılıyor. Yüke etkiyen kuvvetin şiddeti ve yönü ne olur?
5. Hızı 106 m/s olan 3µC yükü B = 0.1T olan bir manyetik alana atıldığında, üzerine 0.15N kuvvet
etki ediyor. Hızın manyetik alanla yaptığı açıyı bulunuz.
6. Bir proton, büyüklüğü 0.5T olan düzgün bir manyetik alan içinde, yarıçapı 14cm olan dairesel bir
yörünge üzerinde düzgün dairesel hareket yapmaktadır. a) Protonun
yörüngedeki çizgisel hızını bulunuz. b) Aynı manyetik alan içinde bir elektron,
aynı çizgisel hızla düzgün dairesel hareket yapsaydı, yörüngesinin yarıçapı ne
olur? (Manyetik alanın sınırladığı bölge yeterince büyük)
7. Şekil 8.5’de, manyetik alanın +z-ekseni yönünde B = 0.1T şiddetinde olduğu
bir bölgede, bir elektron +x-ekseni boyunca 2x108 m/s hızıyla fırlatılıyor. a)
elektrona etkiyen kuvvetin büyüklüğü ve yönünü bulunuz. b) Elektronun çizdiği
dairesel yörüngenin yarıçapını hesaplayınız. (Yörüngenin şeklini çiziniz!) (Manyetik alanın sınırladığı
bölge yeterince büyük)
8. Durgun bir elektron 200 kV potansiyel farkı altında hızlandırıldıktan sonra, düzgün manyetik
alanın B = 0.1T olduğu bölgeye, manyetik alana dik olarak giriyor. a) Elektronun hızı ne kadardır? b)
Manyetik alandaki dairesel yörüngenin yarıçapı ne kadar olur? (Manyetik alanın sınırladığı bölge
yeterince büyük)
Fizik-2, Ödev Seti 8, Doç. Dr. Mehmet ERTAŞ
9. Bir elektron Şekil 8.6’da gösterilen manyetik alan bölgesine 2x108 m/s hızla giriyor ve bölgede
1.57 cm yol aldıktan sonra, geliş yönüne dik olarak çıkıyor. Bölgedeki
manyetik alan şiddetini hesaplayın. (Y.G. Çeyrek çemberin uzunluğundan
yarıçapı hesaplayın)
10. Şekil 8.7’de gösterilen proton bilinmeyen bir manyetik alan
bölgesinde 2x106 m/s hızıyla fırlatılıyor. Proton yarım daire çizerek 20 cm öteden çıkıyor. Bölgedeki
manyetik alan şiddetini ve yönünü bulunuz.
11. Şekil 8.8’de gösterilen bir kenarı a uzunlukta olan küpün kenarları boyunca uzanan tellerdeki
akımların şiddetleri aynı olup I1=I2=I3=I4=I’dır. B manyetik
alanı +z yönündedir. I1, I2, I3, I4 akımları üzerindeki kuvvetleri
hesaplayınız.
12. Şekil 8.9’daki düzlemde 0.5T manyetik alan bulunan bölgede, alan çizgileriyle 530 açı yapan bir
telden 3A akım geçmektedir. Telin birim uzunluğuna etkiyen kuvvetin büyüklüğünü ve yönünü
hesaplayınız.
13. Akım geçen 75cm uzunluğundaki bir tel, 0.2T şiddetindeki bir
manyetik alana dik doğrultuda konulduğunda üzerine 3N’luk bir kuvvet
etkimektedir. Telden geçen akım değerini bulunuz.
14. xy-düzleminde yarıçapı 10cm olan Şekil 8.10’daki dairesel bir telden
5A akım geçmektedir. Bu bölgede xy-düzlemiyle 370 açı yapan 0.2T
şiddetinde düzgün bir manyetik alan vardır. Çemberin manyetik
momentini ve teli döndürmeye çalışan torku bulunuz.
15. Şekil 8.11’deki dikdörtgen çerçeve z-ekseni etrafında
dönebilen 50 sarımdan oluşmakta ve her bir sarımdan I = 3A
akım geçmektedir. Çerçevenin boyutları a = 1m ve b = 2m’dir. B
= 2T manyetik alanı y-ekseni yönündedir. a) Her bir kenara
etkiyen kuvvetin torklarını hesaplayarak, çerçeve üzerindeki net
torku hesaplayınız. b) Çerçevenin manyetik dipol momentini
bularak net torku hesaplayınız
Başarılar
2016
Doç. Dr. Mehmet ERTAŞ
Fizik-2, Ödev Seti 8, Doç. Dr. Mehmet ERTAŞ