حيث: F القوة المغناطيسية (نيوتن)، q قيمة الشحنة (كولوم)، v السرعة (م/ث)، B شدة المجال المغناطيسي (تيسلا) Where: F is magnetic force (Newton), q is charge (Coulomb), v is velocity (m/s), B is magnetic field intensity (Tesla)
حيث: r نصف قطر الدوران (متر)، m كتلة الجسيم (كجم) Where: r is radius of rotation (meter), m is particle mass (kg)
ω: السرعة الزاوية (راديان/ثانية)ω: Angular velocity (radian/second)
إذا قذف جسيم مشحون في منطقة مجال مغناطيسي منتظم وبشكل عمودي على المجال المغناطيسي فإن الجسيم يتأثر بقوة ثابتة تعادل \(\vec{F} = q \cdot \vec{v} \times \vec{B}\)، وهذه القوة دائمًا عمودية على السرعة والمجال وذات قيمة ثابتة، لذلك يتخذ الجسم مسارًا دائريًا، ويتم تحديد الاتجاه باستخدام قاعدة الكف. If a charged particle is projected in a region of uniform magnetic field and perpendicular to the field, the particle is affected by a constant force equal to \(\vec{F} = q \cdot \vec{v} \times \vec{B}\). This force is always perpendicular to the velocity and the field and has a constant value, so the particle takes a circular path, and its direction is determined using the right-hand rule.
في هذه المحاكاة نتتبّع جسيمًا مشحونًا يُطلَق في مجال مغناطيسي. يمكن استخدامها لاستكشاف العلاقات بين الكتلة والشحنة والسرعة وقوة المجال المغناطيسي ونصف القطر الناتج لمسار الجسيم داخل المجال. استخدم أشرطة التمرير لضبط كتلة الجسيم والشحنة والسرعة الابتدائية، بالإضافة إلى شدة المجال المغناطيسي. This simulation tracks a charged particle launched in a magnetic field. It can be used to explore the relationships between mass, charge, velocity, magnetic field strength, and the resulting radius of the particle's path inside the field. Use the sliders to adjust the particle's mass, charge, initial velocity, and magnetic field intensity.
عندما يتحرك جسيم مشحون في مجال مغناطيسي، تؤثر عليه قوة لورنتز المغناطيسية التي تحسب بالعلاقة: When a charged particle moves in a magnetic field, it is affected by the magnetic Lorentz force calculated by:
F = q × v × B × sin(θ)
حيث:Where:
إذا كانت الحركة عمودية على المجال (θ = 90°)، فإن الجسيم يتحرك في مسار دائري نصف قطره: If the motion is perpendicular to the field (θ = 90°), the particle moves in a circular path with radius:
r = (m × v) / (|q| × B)
حيث m هي كتلة الجسيم.Where m is the particle mass.
1 عندما تُقذف شحنة بسرعة عمودية على المجال المغناطيسي، فإنها تتحرك في مسار:When a charge is projected with velocity perpendicular to the magnetic field, it moves in a:
الإجابة الصحيحة: ج) دائريCorrect Answer: c) Circular path
عندما تكون السرعة عمودية على المجال المغناطيسي، تؤثر قوة لورنتز عمودية على كلا الاتجاهين، مما يسبب تسارعًا مركزيًا يؤدي إلى حركة دائرية منتظمة.When velocity is perpendicular to the magnetic field, the Lorentz force acts perpendicular to both directions, causing centripetal acceleration that leads to uniform circular motion.
قانون لورنتز: F = q × v × B × sin(θ). عندما θ = 90°، تكون sin(θ) = 1، وبالتالي F = q × v × B.Lorentz force law: F = q × v × B × sin(θ). When θ = 90°, sin(θ) = 1, so F = q × v × B.
2 القوة المؤثرة على شحنة تتحرك في مجال مغناطيسي تُعرف باسم:The force acting on a charge moving in a magnetic field is known as:
الإجابة الصحيحة: ب) قوة لورنتزCorrect Answer: b) Lorentz force
قوة لورنتز هي القوة المؤثرة على شحنة تتحرك في مجال مغناطيسي: F = q × v × B × sin(θ)The Lorentz force is the force acting on a charge moving in a magnetic field: F = q × v × B × sin(θ)
3 نصف قطر المسار الدائري لشحنة تتحرك في مجال مغناطيسي يتناسب طرديًا مع:The radius of the circular path of a charge moving in a magnetic field is directly proportional to:
الإجابة الصحيحة: ج) كتلة الجسيم وسرعتهCorrect Answer: c) Particle mass and velocity
r = (m × v) / (|q| × B) — يتناسب طرديًا مع m وv، وعكسيًا مع q وB.r = (m × v) / (|q| × B) — directly proportional to m and v, inversely proportional to q and B.
4 السرعة الزاوية لشحنة تتحرك في مجال مغناطيسي:The angular velocity of a charge moving in a magnetic field:
الإجابة الصحيحة: ج) لا تعتمد على السرعة الابتدائية للجسيمCorrect Answer: c) Does not depend on the initial velocity of the particle
ω = (q × B) / m — لا تعتمد على السرعة الابتدائية v.ω = (q × B) / m — does not depend on the initial velocity v.
5 إذا كانت شحنة الجسيم سالبة، فإن اتجاه القوة المغناطيسية:If the particle charge is negative, the direction of the magnetic force:
الإجابة الصحيحة: د) يعكس اتجاهه مقارنة بشحنة موجبةCorrect Answer: d) Reverses direction compared to a positive charge
لشحنة موجبة نستخدم قاعدة اليد اليمنى، ولشحنة سالبة نعكس اتجاه القوة الناتجة.For positive charge, use the right-hand rule; for negative charge, reverse the resulting force direction.
15 سؤالاً شاملاً - قوة لورنتز، المسار الدائري، والسرعة الزاوية15 Comprehensive Questions - Lorentz Force, Circular Path, Angular Velocity