1- لتحديد العلاقة بين اتجاهات حركة الموصل والمجال المغناطيسي والتيار المستمر المار في الموصل تستخدم قاعدة اليد اليمنى لفليمنج شرح السؤال 💡 يمين أم يسار؟ اليد اليمنى تُستخدم للمولدات (لإيجاد التيار المستحث)، بينما اليد اليسرى تُستخدم للمحركات (لإيجاد القوة الناتجة عن تيار أصلي مار في السلك). صح خطأ الإجابة الصحيحة: خطأالمفهوم الفيزيائي: عندما يكون لدينا تيار يمر أصلاً في الموصل (تيار مستمر) ونريد تحديد اتجاه القوة المحركة (كما في المحركات)، فإننا نستخدم قاعدة فليمنج لليد اليسرى. أما قاعدة اليد اليمنى فتستخدم لتحديد اتجاه التيار (المستحث) المتولد نتيجة الحركة.الكهرباء والمغناطيسية، الوحدة السادسة: القوة المؤثرة على موصل كهربائي في مجال مغناطيسي، الدرس 6-1، الصفحة: 104
2- إذا وضع سلك يحمل تياراً عمودياً في مجال مغناطيسي منتظم يلاحظ أنه عند عكس أقطاب المغناطيس فيه: شرح السؤال 💡 السبب والنتيجة: عكس أقطاب المغناطيس هو فعل تقوم به أنت. ماذا يعني هذا الفعل فيزيائياً بالنسبة لخطوط المجال؟ وبناءً على قاعدة فليمنج، إذا تغير هذا العامل وحده، ماذا يحدث لاتجاه القوة (الحركة)؟ وهل يتأثر تيار الدائرة (البطارية) بهذا التغيير؟ 💡 مصدر التيار أولاً: اقرأ بداية السؤال بدقة؛ "سلك يحمل تياراً" تعني أن التيار موجود مسبقاً من بطارية خارجية، وليس تياراً مستحثاً! إذا عكسنا المغناطيس (وهو ما يعني عكس اتجاه المجال)، فماذا يحدث لاتجاه القوة (الحركة) حسب قاعدة فليمنج لليد اليسرى؟ ينعكس اتجاه الحركة واتجاه التيار يضل اتجاه التيار ثابت وكذلك اتجاه الحركة ينعكس اتجاه المجال واتجاه الحركة يضل اتجاه المجال ثابت وينعكس اتجاه الحركة 🧠 المفهوم الفيزيائي: عندما نضع سلكاً يمر به تيار جاهز من مصدر خارجي (بطارية) في مجال مغناطيسي، فإنه يتأثر بقوة تحركه حسب قاعدة فليمنج لليد اليسرى. الآن، عندما نقوم بـ "عكس أقطاب المغناطيس" (تبديل الشمالي مكان الجنوبي)، فإننا حرفياً نقوم بـ (عكس اتجاه المجال المغناطيسي). وكنتيجة مباشرة لتغير اتجاه المجال مع بقاء التيار ثابتاً، فإن اتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة (اتجاه الحركة) سينعكس أيضاً. 🎯 الحدس والاستبعاد: هل يمكن أن ينعكس التيار؟ لا، لأن التيار يحدده قطبا البطارية، والمغناطيس لا يتحكم في البطارية. إذن نستبعد الخيار الأول. هل يظل اتجاه المجال ثابتاً؟ مستحيل! لقد قمنا بتبديل أقطاب المغناطيس، فالمجال يجب أن ينعكس. إذن نستبعد الخيار الرابع. هل تظل الحركة ثابتة؟ لا، بتغير عامل واحد (المجال) تتغير القوة. إذن نستبعد الخيار الثاني. يتبقى الخيار المنطقي والصحيح: (ينعكس المجال وتنعكس الحركة). ⚠️ انتبه (Trick) - فخ الصياغة والخلط المنهجي: يحتوي هذا السؤال على فخين مركبين: فخ الخلط بين المولد والمحرك: قد ينسى الطالب أن التيار مصدره خارجي (بطارية)، ويظن أنه تيار "مستحث" ناتج عن حركة السلك (ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي). إذا وقع الطالب في هذا الفخ، فسيختار فوراً (ينعكس اتجاه الحركة واتجاه التيار) ظناً منه أن عكس المغناطيس سيعكس التيار المستحث أيضاً! مفتاح النجاة هو الانتباه لعبارة "سلك يحمل تياراً" التي تعني أن التيار أصيل وثابت. فخ دمج السبب والنتيجة: قد يبحث الطالب عن خيار يقول "ينعكس اتجاه الحركة فقط" باعتبارها النتيجة المباشرة للتجربة. واضع السؤال دمج (الفعل المباشر = انعكاس المجال) مع (النتيجة = انعكاس الحركة) في خيار واحد لاختبار عمق الفهم. الكهرباء والمغناطيسية، الوحدة السادسة: القوة المؤثرة على موصل كهربائي في مجال مغناطيسي، الدرس 6-1، الصفحة: 104
3- سلك يمر به تيار شدته ($2.5 \, \mathrm{A}$) وضع في مجال مغناطيسي شدته $5 \times 10^{-4} \, \mathrm{T}$ موازياً للسلك فإذا كان طول السلك $20 \, \mathrm{cm}$ فإن القوة المؤثرة على السلك تساوي: شرح السؤال 💡 فخ الزاوية!: اقرأ المسألة بعناية، هل السلك يقطع خطوط المجال أم وُضع (موازياً) لها؟ $1.12 \times 10^{-4} \, \mathrm{N}$ صفراً $2.5 \times 10^{-4} \, \mathrm{N}$ $6.25 \times 10^{-3} \, \mathrm{N}$ الإجابة الصحيحة: صفراً🧠 المفهوم الفيزيائي: القوة المغناطيسية على سلك تعتمد على "قطعه" لخطوط المجال. رياضياً تُعطى القوة بـ $F = BIL \sin(\theta)$. إذا وُضع السلك **موازياً** لخطوط المجال، فإن الزاوية ($\theta$) بينهما تكون صفراً. وبما أن $\sin(0) = 0$، فإن القوة المغناطيسية تنعدم تماماً.⚠️ انتبه (trick): الأرقام الموجودة في السؤال ($2.5 \, \mathrm{A}$، $20 \, \mathrm{cm}$، إلخ) هي طعم لاصطياد الطالب الذي يندفع لضرب الأرقام ببعضها ($F=BIL$) دون الانتباه لكلمة "موازياً".الكهرباء والمغناطيسية، الوحدة السادسة: القوة المؤثرة على موصل كهربائي في مجال مغناطيسي، الدرس 6-1، الصفحة: 104
4- السرعة التي يتحرك بها إلكترون عمودياً على مجال مغناطيسي منتظم شدته ($4.2 \, \mathrm{T}$) عندما يتأثر بقوة قدرها ($7 \times 10^{-13} \, \mathrm{N}$) هي: شرح السؤال 💡 قوة لورنتز: القوة المغناطيسية على شحنة متحركة هي $F = qvB$. أعد ترتيب المعادلة لإيجاد السرعة ($v$). شحنة الإلكترون ثابتة ($1.6 \times 10^{-19}$). $10.4 \times 10^5 \, \mathrm{m/s}$ $9.6 \times 10^{13} \, \mathrm{m/s}$ $2.1 \times 10^7 \, \mathrm{m/s}$ $5.4 \times 10^{13} \, \mathrm{m/s}$ الإجابة الصحيحة: $10.4 \times 10^5 \, \mathrm{m/s}$🧠 المفهوم الفيزيائي: عندما تتحرك شحنة كهربائية عمودياً داخل مجال مغناطيسي، فإنها تتأثر بقوة مغناطيسية تتناسب طردياً مع مقدار الشحنة، وسرعتها، وشدة المجال ($F = qvB$).⚙️ خطوات الحل:شحنة الإلكترون الثابتة: $q = 1.6 \times 10^{-19} \, \mathrm{C}$.بترتيب القانون لإيجاد السرعة: $v = \frac{F}{qB}$.التعويض: $v = \frac{7 \times 10^{-13}}{1.6 \times 10^{-19} \times 4.2}$.التبسيط: $v = \frac{7 \times 10^{-13}}{6.72 \times 10^{-19}} = 1.0416 \times 10^6 \, \mathrm{m/s}$.بالصيغة العلمية المطلوبة: يكتب كـ $10.4 \times 10^5 \, \mathrm{m/s}$.الكهرباء والمغناطيسية، الوحدة السادسة: القوة المؤثرة على موصل كهربائي في مجال مغناطيسي، الدرس 6-4، الصفحة: 111
