Manyetik Alan ve Manyetik Kuvvet Yeni Nesile Geçiş Test Çöz

Sorular

1. Kütlesi $m$, uzunluğu $L$ olan iletken çubuk sürtünmesiz ve eğim açısı $\theta$ olan eğik düzlemde yatay konumda tutulmaktadır. Düşey yukarı yönlü düzgün $\vec{B}$ manyetik alanında çubuktan hangi şiddette $I$ akımı geçirilirse çubuk eğik düzlemde dengede kalabilir? (Yerçekimi ivmesi $g$'dir.)

   • A) $I = \frac{m g}{B L \sin\theta}$
   • B) $I = \frac{m g \tan\theta}{B L}$
   • C) $I = \frac{m g}{B L \cos\theta}$
   • D) $I = \frac{m g \cot\theta}{B L}$
   • E) $I = \frac{m g}{B L}$

2. Düzgün bir $B$ manyetik alanında $r$ yarıçaplı dairesel yörüngede dolanan $+q$ yüklü parçacığın kinetik enerjisi $E_k$'dir. Manyetik alan şiddeti 2 katına çıkarılır ve parçacık yine aynı $r$ yarıçaplı yörüngede dolanmaya devam ederse kinetik enerjisi ilk değerinin kaç katı olur?

   • A) 4
   • B) 2
   • C) 1
   • D) $\frac{1}{2}$
   • E) $\frac{1}{4}$

3. Sayfa düzleminde bulunan K telinden sağa doğru $I$ akımı, sayfa düzlemine dik L telinden ise dışarı doğru ($\odot$) $I$ akımı geçmektedir. P noktası her iki tele de eşit $d$ uzaklığındadır. K telinin P noktasında oluşturduğu manyetik alan $\vec{B}_K$ olduğuna göre P noktasındaki bileşke manyetik alanın büyüklüğü kaç $B_K$'dir?

   • A) 1
   • B) $\frac{1}{2}$
   • C) 2
   • D) $\sqrt{3}$
   • E) $\sqrt{2}$

4. Kütlesi $m$, yükü $+q$ olan bir parçacık düzgün $B$ manyetik alanına dik olarak $v$ hızıyla girdiğinde dairesel yörünge çizmektedir. Parçacığın bu manyetik alandaki bir tam tur dönmesi için geçen süre (periyot) $T$'dir. Parçacığın hızı 2 katına çıkarılırsa periyodu ilk durumuna göre nasıl değişir?

   • A) Yarıya düşer.
   • B) Değişmez.
   • C) 2 katına çıkar.
   • D) 4 katına çıkar.
   • E) Karesiyle orantılı artar.

5. Sayfa düzlemindeki düzgün manyetik alan içerisine yerleştirilen yüzey alanı $0{,}2\text{ m}^2$ olan dikdörtgen tel çerçeveden $5\text{ A}$ akım geçmektedir. Manyetik alanın büyüklüğü $4\text{ T}$ olduğuna göre çerçeveye etki edebilecek maksimum manyetik torkun büyüklüğü kaç $\text{N}\cdot\text{m}$'dir?

   • A) 1
   • B) 2
   • C) 3
   • D) 4
   • E) 8

6. Sayfa düzleminde bulunan $r$ yarıçaplı çember telden geçen akım ile aynı düzlemdeki uzun düz telden geçen akımın çemberin O merkezinde oluşturduğu bileşke manyetik alan sıfırdır. Düz tel O merkezinden $2r$ uzaklıkta olduğuna göre çemberdeki akımın düz teldeki akıma oranı $\frac{I_1}{I_2}$ kaçtır? ($\pi = 3$ alınız.)

   • A) $\frac{1}{6}$
   • B) $\frac{1}{3}$
   • C) $\frac{1}{2}$
   • D) 2
   • E) 3

7. Birbirine dik ve düzgün $\vec{E}$ elektrik alanı ile $\vec{B}$ manyetik alanının bulunduğu bir bölgeye $+q$ yüklü bir parçacık $v$ hızıyla giriyor. Parçacığın yörüngesinden sapmadan doğrusal bir hat üzerinde sabit hızla yoluna devam edebilmesi için hızının büyüklüğü $v$ ne olmalıdır?

   • A) $E \cdot B$
   • B) $\frac{B}{E}$
   • C) $\frac{E}{B}$
   • D) $\frac{E^2}{B}$
   • E) $\frac{qE}{B}$

8. Düzgün bir $B$ manyetik alanı içinde bulunan $L$ uzunluğundaki telden $I$ akımı geçmektedir. Tel manyetik alan çizgileriyle önce $30^\circ$, ardından $90^\circ$ açı yapacak biçimde konumlandırılıyor. İlk durumdaki manyetik kuvvet $F_1$, ikinci durumdaki manyetik kuvvet $F_2$ olduğuna göre $\frac{F_1}{F_2}$ oranı kaçtır? ($\sin 30^\circ = 0{,}5$)

   • A) 2
   • B) $\frac{1}{4}$
   • C) 1
   • D) $\frac{\sqrt{3}}{2}$
   • E) $\frac{1}{2}$

9. Düzgün bir manyetik alana dik olarak giren eşit kütleli X ve Y parçacıklarının elektrik yükleri sırasıyla $+q$ ve $+2q$'dur. Parçacıkların çizgisel momentum büyüklükleri eşit olduğuna göre, manyetik alandaki dairesel yörünge yarıçaplarının oranı $\frac{r_X}{r_Y}$ kaçtır?

   • A) $\frac{1}{2}$
   • B) 2
   • C) 1
   • D) 4
   • E) $\frac{1}{4}$

10. Aynı düzlemde birbirine paralel duran K ve L tellerinden aynı yönlü akımlar geçmektedir. Teller arasındaki uzaklık yarıya indirilip K telinden geçen akım şiddeti 2 katına çıkarılırsa, L teline etki eden birim uzunluktaki manyetik kuvvet ilk durumdakinin kaç katı olur?

    • A) 1
    • B) 2
    • C) 3
    • D) 4
    • E) 8

11. Sayfa düzleminden içeriye doğru olan düzgün bir manyetik alana, manyetik alan çizgilerine dik doğrultuda sağa doğru $+q$ yüklü bir parçacık $v$ hızıyla girmektedir. Parçacığın kütlesi $m$ olduğuna göre, parçacığa etki eden manyetik kuvvetin yönü ilk hareket anında sağ el kuralı ile nasıl belirlenir?

    • A) Başparmak hız yönünü, dört parmak manyetik alanı gösterdiğinde avuç içi kuvvet yönünü gösterir.
    • B) Başparmak kuvveti, dört parmak hızı gösterdiğinde elin dışı manyetik alanı gösterir.
    • C) Başparmak manyetik alanı, dört parmak kuvveti gösterdiğinde avuç içi hız yönünü gösterir.
    • D) Dört parmak manyetik alanı, başparmak kuvveti gösterdiğinde elin dışı hız yönünü gösterir.
    • E) Dört parmak hızı gösterdiğinde elin dışı pozitif yük için kuvvet yönünü gösterir.

12. Şekildeki akım makarasının (selenoid) sarım sayısı ve boyu sabit tutularak bağlı olduğu üretecin gerilimi artırılıyor. Bu işlem sonucunda makaranın merkez ekseninde oluşan manyetik alanın yönü ve büyüklüğü ilk duruma göre nasıl değişir?

    • A) Yönü değişir, büyüklüğü azalır.
    • B) Yönü değişir, büyüklüğü değişmez.
    • C) Yönü değişmez, büyüklüğü azalır.
    • D) Yönü değişmez, büyüklüğü değişmez.
    • E) Yönü değişmez, büyüklüğü artar.

13. Sayfa düzleminde bulunan ve üzerinden sabit $I$ akımı geçen sonsuz uzunluktaki düz bir telin K ve L noktalarında oluşturduğu manyetik alanlar incelenmektedir. K noktası tele $d$ kadar, L noktası ise tele $2d$ kadar dik uzaklıktadır. Buna göre K noktasındaki manyetik alanın büyüklüğünün L noktasındaki manyetik alanın büyüklüğüne oranı kaçtır?

    • A) $\frac{1}{4}$
    • B) $\frac{1}{2}$
    • C) 2
    • D) 4
    • E) 8

Doğru cevaplar ve adım adım çözümler testi tamamladıktan sonra gösterilir.