Elektronun Manyetik Alandaki Hareketi

PhysicsMagnetic Fields and Charged ParticlesOrtaYKS

Yayınlanma:

6. Yüklü parçacıklar, elektrik ya da manyetik alanla etkileştiklerinde hareket yönlerini değiştirebilir. Bu alanlar, sayfa düzlemi üzerinde olabileceği gibi, düzleme dik olarak içeriye ya da dışarıya doğru da uygulanabilir. Şekilde görüldüğü gibi $v_o$ ilk hızına sahip bir elektron I. bölgeden, ortadaki kırmızı bölgeye girmiştir. Türü ve yönü bilinmeyen düzgün bir alan ile etkileştikten sonra kesikli 1 numaralı yolu izleyen elektron IV. bölgeye $v_o$'dan büyük $v$ süratiyle girmiştir. II ve III bölgelerinden farklı zamanlarda şekildeki gibi $v_o$ süratleriyle fırlatılan elektronlar ise sırasıyla 2 ve 3 nolu yolu izleyerek IV bölgesine girmektedir. Yer çekimi önemsiz ve tüm bölgeler aynı düzlemde olduğuna göre II ve III nolu bölgeden fırlatılan elektronların IV. bölgeye geçtiği andaki sürati için aşağıdakilerden hangisi doğrudur? A) II. bölgeden fırlatılan elektronun sürati: v, III. bölgeden fırlatılan elektronun sürati: v. B) II. bölgeden fırlatılan elektronun sürati: $v_o$'dan büyük $v$'den küçük, III. bölgeden fırlatılan elektronun sürati: $v_o$'dan büyük $v$'den küçük. C) II. bölgeden fırlatılan elektronun sürati: v, III. bölgeden fırlatılan elektronun sürati: $v_o$'dan büyük $v$'den küçük. D) II. bölgeden fırlatılan elektronun sürati: $v_o$'dan büyük $v$'den küçük, III. bölgeden fırlatılan elektronun sürati: v. E) II. bölgeden fırlatılan elektronun sürati: $v_o$, III. bölgeden fırlatılan elektronun sürati: $v_o$.

Soruda görsel içerik var: Bir koordinat düzlemi üzerinde merkezde kırmızı boyalı bir kare bölge ve bu bölgenin etrafında I, II, III ve IV olarak işaretlenmiş dört kare bölge bulunmaktadır. I. bölgeden gelen bir elektron (kesikli çizgi 1) merkeze girip hızlanarak $v$ hızıyla IV. bölgeye çıkmaktadır. II. bölgeden fırlatılan bir elektron merkezden geçerek (yol 2) ve III. bölgeden fırlatılan bir elektron merkezden geçerek (yol 3) IV. bölgeye girmektedir. Her bölgeden elektronlar $v_o$ ilk hızı ile fırlatılmaktadır.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba babanen, bu AYT fizik sorusunda yüklü parçacıkların elektrik ve manyetik alanlardaki hareketini ve enerji değişimini inceleyeceğiz.

Manyetik ve Elektrik Alanlarda Hareket

2
Adım 2

Önce en kritik bilgiyi hatırlayalım: Manyetik alan, hıza her zaman dik kuvvet uyguladığı için iş yapmaz ve sürati değiştirmez. Elektrik alan ise hız doğrultusunda bileşeni varsa iş yapar ve sürati değiştirir.

3
Adım 3

Soruda birinci bölgeden giren elektronun süratinin ve'den büyük bir v değerine çıktığı söyleniyor. Bu, ortamda kesinlikle bir elektrik alan olduğunu ve iş yaparak kinetik enerjiyi artırdığını gösterir.

Analiz: 1 Numaralı Yol

$$W = ΔE_k = \frac{1}{2}m v^2 - \frac{1}{2}m v_0^2 > 0$$
$$v > v_0$$
4
Adım 4

Kırmızı bölgede bir elektriksel potansiyel farkı var demektir. Elektronun 1 yolunda hızlanması için, hareket yönünde bir elektriksel kuvvet etki etmiş olmalı.

v0v
5
Adım 5

Şimdi ikinci ve üçüncü yollara bakalım. Her iki yolda da elektronlar başlangıçta v sıfır hızıyla giriyor. Ancak giriş yönleri farklıdır.

6
Adım 6

İş formülünü hatırlayalım: Yapılan iş, kuvvet ve yer değiştirmenin skaler çarpımıdır. Birinci durumda elektron x ekseni boyunca tam yolu kat ediyor ve v süratine ulaşıyor.

İş ve Enerji Denklemi

$$W = \text{q} \times \text{E} \times \text{d}$$
$$\frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2}mv_0^2 + W_{toplam}$$

Çözümün devamı Solvi’de

5 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.

Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.

App Store’dan indir Google Play’den edin

İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye

100K+Her gün çözülen soru
50K+Öğrenen öğrenci
4.8 ★App Store puanı

Soru Bilgileri

Ders
Physics
Konu
Magnetic Fields and Charged Particles
Zorluk
Orta
Sınav
YKS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

Her soruyu saniyeler içinde çöz

Fotoğrafını çek, yapay zeka adım adım, sesli ve animasyonlu anlatsın.

App Store’dan indir Google Play’den edin
Solvi
Çözümün devamı uygulamadaİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
İndir