پرسش ۴-۳ فیزیک یازدهم
الکترونی عمود بر میدان مغناطیسی یکنواختی در حرکت است. با توجه به شکل، جهت میدان $$B$$ کدام است؟
☐ بالا ☐ راست ☐ درونسو ☐ برونسو
پاسخ تشریحی و گام به گام پرسش ۴-۳ فیزیک یازدهم
سلام! برای پیدا کردن جهت میدان مغناطیسی در این سوال، باید از **قاعده دست راست برای نیروی لورنتس** استفاده کنیم، اما با یک نکته بسیار مهم در مورد الکترون.
**قاعده دست راست برای بار مثبت:**
1. **چهار انگشت** را در جهت **سرعت ذره ($$\vec{v}$$)** قرار دهید.
2. انگشتان را طوری بچرخانید که به سمت **میدان مغناطیسی ($$\vec{B}$$)** اشاره کنند (کف دست جهت میدان را نشان میدهد).
3. **انگشت شست** جهت **نیرو ($$\vec{F}$$)** را نشان میدهد.
**نکته کلیدی: بار منفی (الکترون)**
الکترون دارای بار **منفی** است. بنابراین، جهت نیرویی که به آن وارد میشود، **دقیقا برعکس** جهتی است که قاعده دست راست برای بار مثبت نشان میدهد.
**روش حل:**
ما دو راه برای حل این مسئله داریم:
**روش اول: استفاده از دست راست و معکوس کردن نتیجه**
1. وانمود میکنیم ذره ما بار **مثبت** دارد و قاعده دست راست را اجرا میکنیم.
* **چهار انگشت** را در جهت سرعت ($$\vec{v}$$) یعنی به سمت **پایین** قرار میدهیم.
* **انگشت شست** باید جهت نیرو ($$\vec{F}$$) یعنی به سمت **چپ** را نشان دهد.
* برای اینکه این دو شرط برقرار باشد، باید کف دست شما (و در نتیجه چهار انگشتتان پس از خم شدن) رو به کدام سمت باشد؟ اگر دستتان را در این حالت قرار دهید، میبینید که کف دستتان باید رو به **بیرون صفحه** باشد.
* پس برای یک بار مثبت، جهت میدان ($$\vec{B}$$) باید **برونسو** باشد.
2. **معکوس کردن نتیجه برای الکترون:**
چون ذره ما الکترون (بار منفی) است، جهت واقعی میدان باید **دقیقا برعکس** حالتی باشد که پیدا کردیم.
برعکسِ برونسو، **درونسو** است.
**روش دوم: استفاده از دست چپ برای بار منفی**
برخی ترجیح میدهند برای بارهای منفی، از همان ابتدا از **دست چپ** استفاده کنند. قاعده دقیقاً مشابه دست راست است:
1. **چهار انگشت** دست چپ را در جهت **سرعت ($$\vec{v}$$)** قرار دهید (به سمت **پایین**).
2. **انگشت شست** دست چپ را در جهت **نیرو ($$\vec{F}$$)** قرار دهید (به سمت **چپ**).
3. در این حالت، **کف دست چپ** شما جهت میدان مغناطیسی ($$\vec{B}$$) را نشان میدهد که به سمت **درون صفحه** است.
**نتیجهگیری:**
هر دو روش به یک پاسخ واحد میرسند.
جهت میدان $$\vec{B}$$ **درونسو** است.
**پاسخ صحیح: ☑ درونسو**
