1. **بيان المشكلة:** - السؤال الأول: تحديد نوع الشحنات q1 و q2. - السؤال الثاني: حساب مقدار المجال الكهربائي عند موقع الشحنة q1 بسبب الشحنة q2 وتحديد اتجاهه. - السؤال الثالث: تأثير إزالة الشحنة q2 على المجال الكهربائي عند النقطة p. - السؤال الرابع: حساب عجلة الإلكترون واتجاهها. - السؤال الخامس: حساب الإزاحة الرأسية للإلكترون بعد قطع مسافة أفقية 4 سم. 2. **السؤال الأول:** - الشحنة q1 هي مصدر المجال الكهربائي، لذا هي شحنة موجبة أو سالبة حسب اتجاه المجال. - الشحنة q2 نوعها يعتمد على اتجاه المجال عند النقطة p. 3. **السؤال الثاني:** - قانون المجال الكهربائي لشحنة نقطية: $$E = \frac{k |q|}{r^2}$$ حيث: - $k = 9 \times 10^9 \ \text{Nm}^2/\text{C}^2$ - $|q_2| = 4 \ \text{nC} = 4 \times 10^{-9} \ \text{C}$ - $r = 0.50 \ \text{m}$ - حساب المجال الكهربائي عند موقع q1 بسبب q2: $$E = \frac{9 \times 10^9 \times 4 \times 10^{-9}}{(0.50)^2} = \frac{36}{0.25} = 144 \ \text{N/C}$$ - اتجاه المجال: - المجال الكهربائي يتجه من الشحنة الموجبة إلى السالبة. - إذا كانت q2 موجبة، المجال عند q1 يتجه بعيداً عن q2. - إذا كانت q2 سالبة، المجال عند q1 يتجه نحو q2. 4. **السؤال الثالث:** - إزالة الشحنة q2 تعني إزالة مصدر المجال عند النقطة p. - بالتالي، المجال الكهربائي عند p يقل (يصبح صفر أو أقل حسب مصادر أخرى). 5. **السؤال الرابع:** - طاقة الإلكترون الحركية: $KE = 2 \ \text{keV} = 2 \times 10^3 \times 1.6 \times 10^{-19} = 3.2 \times 10^{-16} \ \text{J}$ - كثافة الشحنة على اللوح: $\sigma = 4 \times 10^{-6} \ \text{C/m}^2$ - المجال الكهربائي فوق اللوح: $$E = \frac{\sigma}{2 \varepsilon_0}$$ حيث $\varepsilon_0 = 8.85 \times 10^{-12} \ \text{C}^2/\text{N} \cdot \text{m}^2$ $$E = \frac{4 \times 10^{-6}}{2 \times 8.85 \times 10^{-12}} = \frac{4 \times 10^{-6}}{1.77 \times 10^{-11}} \approx 2.26 \times 10^5 \ \text{N/C}$$ - قوة كهربائية على الإلكترون: $$F_e = eE = 1.6 \times 10^{-19} \times 2.26 \times 10^5 = 3.62 \times 10^{-14} \ \text{N}$$ - عجلة الإلكترون: $$a = \frac{F_e}{m_e} = \frac{3.62 \times 10^{-14}}{9.11 \times 10^{-31}} \approx 3.98 \times 10^{16} \ \text{m/s}^2$$ - اتجاه العجلة: - الإلكترون سالب الشحنة، لذا العجلة تكون عكس اتجاه المجال الكهربائي (أي لأعلى إذا المجال لأسفل). 6. **السؤال الخامس:** - الإزاحة الرأسية $\Delta y$ بعد قطع مسافة أفقية $x=4 \ \text{cm} = 0.04 \ \text{m}$ - سرعة الإلكترون الأفقية $v_0$ من الطاقة الحركية: $$KE = \frac{1}{2} m v_0^2 \Rightarrow v_0 = \sqrt{\frac{2 KE}{m}} = \sqrt{\frac{2 \times 3.2 \times 10^{-16}}{9.11 \times 10^{-31}}} \approx 8.39 \times 10^7 \ \text{m/s}$$ - الزمن لقطع المسافة الأفقية: $$t = \frac{x}{v_0} = \frac{0.04}{8.39 \times 10^7} \approx 4.77 \times 10^{-10} \ \text{s}$$ - الإزاحة الرأسية: $$\Delta y = \frac{1}{2} a t^2 = 0.5 \times 3.98 \times 10^{16} \times (4.77 \times 10^{-10})^2 \approx 4.53 \times 10^{-3} \ \text{m} = 4.53 \ \text{mm}$$ **النتائج النهائية:** - مقدار المجال الكهربائي عند q1 بسبب q2 هو $144 \ \text{N/C}$. - اتجاه المجال يعتمد على نوع شحنة q2. - إزالة q2 يقلل المجال عند p. - عجلة الإلكترون $3.98 \times 10^{16} \ \text{m/s}^2$ باتجاه عكس المجال. - الإزاحة الرأسية للإلكترون بعد 4 سم أفقياً حوالي $4.53 \ \text{mm}$.