القوة المغناطيسية والمجال المغناطيسي-خالد مقدادي

1. 1- ملفّ دائري يتكوّن من $600$ لفة، موضوع داخل مجال مغناطيسي، تغيَّر التدفْق المغناطيسي عَبْر الملف بمقدار  $(6.4\times {10}^{-4}Wb)$ خلال مدة زمنية $(0.04s)$ . إذا علمت أنّ مقاومة الملف $\left(8\Omega \right)$, فإنّ التيار  الكهربائي الحثي المتوسط الماز في الملف بوحدة أمبير $\left(A\right)$ خلال المدة الزمنية نفسها يساوي:

   • 12

   • 9.6

   • 1.2

   • 0.6

2. 2- محَثّ مُعاملُ حَثَّه الذاتي $(40\times {10}^{-5}H)$ وعدد لفّاته $160$ لفّة، عندما يسري فيه تيار كهربائي $(2.4A)$ , فإنّ التدفُق المغناطيسي الذي يخترقه بوحدة ويبر $\left(Wb\right)$ يساوي:

   • $7.5\times {10}^{-7}$

   • $6.0\times {10}^{-7}$

   • $2.7\times {10}^{-7}$

   • $1.0\times {10}^{-7}$

3. 3- يُحسَّب التدفق المغناطيسي $\left({\varphi }_B\right)$ عبر مساحة $\left(A\right)$ بالعلاقة$({\varphi }_B=BA\cos \theta )$ ، نستنتج من العلاقة انّ التدفق كمية فيزيائية:

   • مُتَّجهة؛ تتعامد مع مُتَّجه المساحة

   • مُتَّجهة؛ مع اتجاه المجال المغناطيسي

   • مُتّجهة؛ مع مُتَّجه المساحة

   • قياسية لا اتجاه لها

4. 4- ملف دائري مساحته $(3\times {10}^{-4}{m}^2)$ وعدد لفاته $400$ لفة، مغمور في مجال مغناطيسي منتظم $\left(B\right)$ عمودي على الصفحة، سُحب الملف من الموضع $\left(1\right)$ إلى الموضع $\left(2\right)$ خلال $(0.1s)$ كما في الشكل المجاور. القوة الدافعة الكهربائية الحثّية المتوسطة بوحدة فولت $\left(V\right)$ المتولّدة في الملف نتيجة حركته تساوي:

   

   • 0.18

   • 0.12

   • 0.09

   • 0.06

5. 5- محثّ معامل حثّه الذاتي $\left(300mH\right)$ وعدد لفاته $240$ لفة، يسري فيه تيار كهربائي $(0.4A)$ إذا أصبح التيار المار في المحثّ $(0.6A)$ , فإنّ التغيّر في التدفق المغناطيسي بوحدة ويبر  $\left(Wb\right)$ الذي يخترق المحثّ نتيجة تغير التيار فيه يساوي:

   • $12.5\times {10}^{-4}$

   • $7.5\times {10}^{-4}$

   • $5.0\times {10}^{-4}$

   • $2.5\times {10}^{-4}$

6. 6- تتكون دارة كهربائية من مصباحين متماثلين $(B_1,B_2)$ ومقاومة $R$ ومحث $L$ ومفتاح $S$ مفتوح، وبطارية، كما في الشكل المجاور. العبارة التي تصف عملية إضاءة المصباحين عند إغلاق المفتاح $S$ هي:

   

   • تزداد شدة إضاءة $B_2 و B_1$ تدريجيًا

   • يضيء $B_2 و B_1$ بأقصى شدة لحظيًا

   • يضيء $B_1$ بأقصى شدة لحظيًا، وتزداد شدة إضاءة $B_2$ تدريجيًا

   • يضيء $B_2$ بأقصى شدة لحظيًا، وتزداد شدة إضاءة $B_1$ تدريجيا

7. 7- موصل مستقيم طوله $\left(12cm\right)$ ومقاومته $\left(2\Omega \right)$، مغمور داخل مجال مغناطيسي منتظم $\left(B\right)$ . سحب الموصل بسرعة ثابتة مقدارها $(4m/s)$ نحو اليمين على مجرى فلزي يتصل بمقاومة ($6\Omega$) كما في الشكل المجاور، إنّ التيار الحثي بوحدة ملي أمبير ($mA$) المار في الموصل نتيجة حركته يساوي:

   

   • 12

   • 16

   • 48

   • 64

8. 8- دارة ($RLC$) في حالة رنين ترددها  (${\omega }_{\circ }$)، إذا زادت مواسعة المواسع إلى مثلي ما كانت عليه، وقلّ معامل الحثَّ الذائي للمحثّ إلى ($\frac{1}{8}$) ما كان عليه، فإن تردد الرئين للدارة بدلالة (${\omega }_{\circ }$) يصبح:

   • $2{\omega }_{\circ }$

   • $4{\omega }_{\circ }$

   • $\frac{{\omega }_{\circ }}{2}$

   • $\frac{{\omega }_{\circ }}{4}$

9. 9- في الشكل المجاور قطبان مغناطيسيان مختلفان متجاوران، والنقطتان ($a,b$) تقعان في المجال المغناطيسي للقطبين. إذا دخل إلكترون منطقة المجال، فإنه يتأثر بأكبر قوة مغناطيسية إذا كان يتحرّك بسرعة ($v$) لحظة مروره بالنقطة:

   

   • $a$, باتجاه $(+x)$

   • $b$, باتجاه $(+x)$

   • $a$, باتجاه $(+y)$

   • $b$, باتجاه $(+y)$

10. 10- ملفّ لولبي طوله ($0.8m$)، يحتوي على ($100$) لفّة متراصة. إذا مرّ فيه تيّار كهربائيّ ($2A$)، فإنّ مقدار المجال المغناطيسيّ داخل الملف عند نقطة تقع على محوره بوحدة تسلا ($T$) بدلالة ($\mathrm{\pi }$) يساوي:

    • $\mathrm{\pi }\times {10}^{-4}$

    • $\mathrm{\pi }\times {10}^{-5}$

    • $2\mathrm{\pi }\times {10}^{-4}$

    • $2\mathrm{\pi }\times {10}^{-5}$

11. 11- مجال مغناطيسي منتظم مقداره ($B$) يخترق سطحًا مساحته ($A$) وباتّجاه متعامد عليه، فكان التدفق الذي يخترق السطح مقداره ($\varphi$). إذا غيّر السطح الأول بسطح آخر مساحته ($2A$)، فإنّ مقدار التدفق الذي يخترقه بدلالة ($\varphi$) يساوي:

    • $\frac{1}{2}\varphi$

    • $\varphi$

    • $2\varphi$

    • $4\varphi$

12. 12- ملفّ دائري مكوَّن من ($600$) لفّة، مساحة مقطعه العرضي ($10\times {10}^{-3}{m}^2$) مغمور في مجال مغناطيسي منتظم مقداره ($0.4T$) واتجّاهه يصنع زاوية ($60°$) مع متّجه المساحة للملف. إذا قلّ مقدار المجال المغناطيسيإلى ($0.1T$) خلال ($0.1s$)، فإنّ القوّة الدافعة الكهربائية الحثَّية المتوسّطة بوحدة فولت ($V$) المتولّدة في الملف تساوي:

    • 9

    • 9-

    • 15

    • 15-

13. 13- يوضّح الشكل المجاور موصلًا ($ab$) طوله ($20cm$) مغمورًا داخل مجال مغناطيسي منتظم ($B$) ويتّصل مع مقاومة ($2\Omega$)، ويتحرّك بسرعة مقدارها ($v$) باتّجاه ($+x$). التيّار الكهربائيّ الحثيّ بوحدة أمبير ($A$) المتولّد في المقاومة نتيجة حركة الموصل يساوي:

    

    • 0

    • 1

    • 2

    • 4

14. 14- عند تحريك المغناطيس بعيدًا عن الدارة الكهربائيّة الموضّحة في الشكل المجاور، فإنّ ما يحدث لشدة إضاءة المصباح وقراءة الأميتر ($A$) على الترتيب:

    

    • تزداد، تزداد

    • تزداد، تقلّ

    • تقل، تزداد

    • تقلّ، تقلّ

15. محثّ معامل حثّه الذاتي ($4\times {10}^{-6}H$)، مكوَّن من ($100$) لفّة ومساحة مقطعه العرضي ($1\times {10}^{-5}{m}^2$)، وملفوف حول أنبوب كرتوني يملؤه الهواء، ويسري فيه تيّار كهربائيّ مقداره ($3A$). أجب عن الفقرتين ($16,15$) الآتيتين:

    15- طول المحثّ بوحدة ($cm$) بدلالة ($\mathrm{\pi }$) يساوي:

    • $\mathrm{\pi }$

    • $\mathrm{\pi }\times {10}^{-2}$

    • $2\mathrm{\pi }$

    • $2\mathrm{\pi }\times {10}^{-2}$

16. 16- القوّة الدافعة الكهربائيّة الحتية الذاتية المتوسّطة بوحدة فولت ($V$) المتولّدة في المحثّ إذا عُكِس اتّجاه التيّار الكهربائيّ المازّ فيه خلال ($0.1s$) تساوي:

    • $0$

    • $4\times {10}^{-5}$

    • $2.4\times {10}^{-4}$

    • $2.4\times {10}^{-6}$

17. * سلكان مستقيمان لا نهائيًا الطول ومتوازيان، يحملان تيازيْن كهربائيّين متعاكسين كما في الشكل الآتي.
    اعتمادًا على بيانات الشكل، أجب عن الفقرتين (18,17) الآتيتين:

    

    17- مقدار المجال المغناطيسي المحصّل الناتج عن السلكيْن عند النقطة ($a$) بوحدة تسلا ($T$)، واتجاهه:

    • $4\times {10}^{-6}$ باتجاه $+z$

    • $4\times {10}^{-6}$ باتجاه $-z$

    • $8\times {10}^{-6}$ باتجاه $+z$

    • $8\times {10}^{-6}$ باتجاه $-z$

18. 18- مقدار القوّة المغناطيسيّة المتبادلة بين وحدة الأطوال من السلكّيْن بوحدة نيوتن لكلّ متر ($N/m$)، ونوعها:

    • $3\times {10}^{-5}$ , تجاذب

    • $3\times {10}^{-5}$ , تنافر

    • $6\times {10}^{-5}$ , جاذب

    • $6\times {10}^{-5}$ , تنافر

19. قذِفَ جسيم شحنته ($3.2\times {10}^{-18}C$) بسرعة ابتدائية ($2\times {10}^{6}m/s$) داخل مجال مغناطيسي منتظم ($0.5T$)، بحيث تتعامد سرعة الجُسيْم مع المجال، إذا علمت أنَّ الجُسيْم سلك مسارًا دائريًا نصف قُطْره ($r$).
    أجب عن الفقرتين (20,19) الآتيتين:

    19- مقدار القوة المغناطيسية ($F_B$) التي تُؤثّر في الجُسيم بوحدة نيوتن ($N$) يساوي:

    • $3.2\times {10}^{-12}$

    • $3.2\times {10}^{-13}$

    • $1.6\times {10}^{-12}$

    • $1.6\times {10}^{-13}$

20. 20- الشغل الذي تبذله القوة المغناطيسية ($F_B$) على الجُسيم خلال نصف دورة يساوي:

    • ${\mathrm{\pi rF}}_{\mathrm{B}}$

    • $2{\mathrm{\pi rF}}_{\mathrm{B}}$

    • ${\mathrm{\pi r}}^2{F}_{\mathrm{B}}$

    • صفر