קחרמב יאצמנה דחא לכ Q = 1 = 1 C לש ינעטמ ינש ינותנ (ג ( 6 )? עטמה תא ירצוי ינורטקלא המכ.1 ( 5 )? עטמ לכ לע לעופה חוכ והמ.2

Transcript

1 לקט תרגילי חזרה בנושא אלקטרוסטטיקה מבנה אטו, חוק קולו. א) נתוני שני איזוטופי של יסוד ליטיו 3 Li 6 : ו. 3 Li 7 מהו הבדל בי שני האיזוטופי? מה משות ביניה? ) התייחס למספר אלקטרוני, פרוטוני וניטרוני, מסת האיזוטופ ומסת גרעי, מטע הגרעי (. ) 11 ( ב) נתו יו ) Li ++ של ( 3 Li 6. מהו מבנה היו? מהו כוח חשמלי שפועל על האלקטרו, א רדיוס האטו הוא 10* 10- m 1.55? מהו כוח משיכה הפועל בי האלקטרו ובי גרעי האטו? ) 11 ( ג) נתוני שני מטעני של Q = 1 כל אחד הנמצאי במרחק של L = 1 km זה מזה. 1. כמה אלקטרוני יוצרי את המטע? ) 6 ( 2. מהו כוח הפועל על כל מטע? ) 5 ( א) נתוני שני איזוטופי של יסוד הליו 2 He 4 : ו 3. 2 He מהו הבדל בי שני האיזוטופי? מה משות ביניה? ) התייחס למספר אלקטרוני, פרוטוני וניטרוני, מסת האיזוטופ ומסת גרעי, מטע הגרעי (. ) 11 ( ב) נתו יו ) He - של ( 2 He 4. מהו מבנה היו? מהו כוח חשמלי שפועל על האלקטרו, א רדיוס האטו הוא 10* 10- m 1.22? מהו כוח משיכה הפועל בי האלקטרו ובי גרעי האטו? ) 11 ( ג) נתוני שני מטעני של Q = 1 m כל אחד הנמצאי במרחק של L = 1m זה מזה.. 1 כמה אלקטרוני יוצרי את המטע? ) 6 (. 2 מהו כוח הפועל על כל מטע? ) 5 ( חיבור כוחות, תאוצה, שיווי משקל. א) שני מטעני נקודתיי Q ו q נמצאי במרחק d אחד מהשני כפי שמצויר בתרשי : q d Q היכ קיימת נקודה, בה מטע כלשהו יימצא במצב שיווי המשקל? ) 11 ( ב) גו טעו ע"י מטע q 0 ובעל מסה m הוכנס באמצע בי שני המטעני הנ"ל. מהי תאוצת הגו? ) 11 ( ג) הפע מכניסי את הגו לנקודה המרוחקת מהמטעני Q ו q מרחקי d 1 ו 2 d בהתאמה ) d ( d 1 + d 2 >. מהי תאוצת הגו כעת? ) 11 ( א) שני מטעני נקודתיי Q ו q- נמצאי במרחק d אחד מהשני כפי שמצויר בתרשי : q d Q היכ קיימת נקודה, בה מטע כלשהו יימצא במצב שיווי המשקל? ) 11 ( ב) גו טעו ע"י מטע q 0 ובעל מסה m הוכנס באמצע בי שני המטעני הנ"ל. מהי תאוצת הגו? ) 11 ( ג) הפע מכניסי את הגו לנקודה המרוחקת מהמטעני Q ו q- מרחקי d 1 ו 2 d בהתאמה ) d ( d 1 + d 2 >. מהי תאוצת הגו כעת? ) 11 (

2 . ומערכת מטעני נקודתי שדה חשמלי של מטע א) מטע נקודתי Q+ יוצר מסביב שדה חשמלי. השדה החשמלי B בנקודה הוא, E = 36 N ואילו בנקודה. E B = 9 N B מהו השדה החשמלי בנקודה אשר נמצאת באמצע בי שתי הנקודות וB? ראה תרשי.( 11 ( Q 1 ו 2 Q ובעלות רדיוסי של R 1 ו 2 R בהתאמה.אי משתנה השדה החשמלי ביחס למרחק ממרכז משות של שתי הקליפות? ) 11 ( ג) שני לוחות טעוני באופ אחיד ע"י מטעני שוני נמצאי קרוב B אחד לשני כפי שמצויר בתרשי. מהי צפיפות המטע של כל לוח א ידוע כי E = 3000 N ו N? E B = 1000 ) 11 ( א) מטע נקודתי Q- יוצר מסביב שדה חשמלי. השדה החשמלי B בנקודה הוא, E = -100 N ואילו בנקודה. E B = -16 N B מהו השדה החשמלי בנקודה אשר נמצאת באמצע בי שתי הנקודות וB? ראה תרשי.( 11 ( Q 1 ו 2 Q ובעלות רדיוסי של R 1 ו 2 R בהתאמה.אי משתנה השדה החשמלי ביחס למרחק ממרכז משות של שתי הקליפות? ) 11 ( ג) שני לוחות טעוני באופ אחיד ע"י מטעני שוני נמצאי קרוב B אחד לשני כפי שמצויר בתרשי. מהי צפיפות המטע של כל לוח א ידוע כי E = 3000 N ו N? E B = 1000 ) 11 ( תנועת מטעני בשדה חשמלי אחיד. א) אלקטרו נכנס במהירות v לאזור בו שורר שדה חשמלי אחיד E ונע בכיוו השדה. 1. איזו דר יעבור האלקטרו עד העצירה? ) 6 ( 2. לאחר כמה זמ יופיע האלקטרו בנקודת הכניסה לשדה? ) 5 ( L ב) פרוטו הנע במהירות u נכנס במקביל בי שני לוחות טעוני של קבל ולאחר שעבר לאור הלוחות מרחק L u α יצא במהירות המכוונת בזווית α ביחס לאופק. מהו השדה החשמלי בי לוחות הקבל? ) 11 ( ג) בי שני לוחות אנכיי של קבל מסוי שורר שדה חשמלי אחיד. E חלקיק שמסתו m ומטענו q שוחרר בסמו ללוח שלילי. תאוצה של נפילה חופשית היא. g E מרחק בי לוחות הקבל הוא. d ראה תרשי - q, m..1 מהי צורת המסלול של החלקיק? ) 6 ( g 2. מהי מהירות הפגיעה של החלקיק בלוח חיובי? ) 5 ( d

3 א) פרוטו נכנס במהירות v דיחא ילמשח הדש ררוש וב רוזאל. E הדשה וויכ דגנ ענו. 1 איזו דר יעבור הפרוטו עד העצירה? ) 6 (. 2 לאחר כמה זמ יופיע הפרוטו בנקודת הכניסה לשדה? ) 5 ( L ב) אלקטרו הנע במהירות u נכנס במקביל בי שני לוחות טעוני של קבל ולאחר שעבר לאור הלוחות מרחק L u α יצא במהירות המכוונת בזווית α ביחס לאופק. מהו השדה החשמלי בי לוחות הקבל? ) 11 ( ג) בי שני לוחות אנכיי של קבל מסוי שורר שדה E חשמלי אחיד. E חלקיק שמסתו m ומטענו q שוחרר בסמו ללוח שלילי. תאוצה של נפילה חופשית היא. g q, m מרחק בי לוחות הקבל הוא. d ראה תרשי. g. 1 מהי צורת המסלול של החלקיק? ) 6 ( d. 2 מהי מהירות הפגיעה של החלקיק בלוח חיובי? ) 5 ( פוטנציאל, הפרש פוטנציאלי, קשר בי φ ל- E. א) מטע נקודתי Q- יוצר מסביב שדה חשמלי. פוטנציאל השדה B בנקודה הוא, φ = -30 V ואילו בנקודה. φ B = -20V B מהו פוטנציאל השדה בנקודה אשר נמצאת באמצע בי שתי הנקודות וB? ראה תרשי.( 11 ( Q 1 ו 2 Q ובעלות רדיוסי של R 1 ו 2 R בהתאמה.אי משתנה פוטנציאל החשמלי ביחס למרחק ממרכז משות של שתי הקליפות? ) 11 ( y ג) בי שני לוחות קבל שורר שדה חשמלי אחיד E = 100 m V ומרחק בי E d הלוחות הוא. d =10 cm נבחר בלוח התחתו כבעל פוטנציאל. 0 שרטט גר של φ כפונקציה של. y ראה תרשי. ) 11 ( 0 φ =0 א) מטע נקודתי Q יוצר מסביב שדה חשמלי. פוטנציאל השדה B בנקודה הוא, φ = 30 V ואילו בנקודה. φ B = 20V B מהו פוטנציאל השדה בנקודה אשר נמצאת באמצע בי שתי הנקודות וB? ראה תרשי.( 11 ( Q 1 ו 2 Q ובעלות רדיוסי של R 1 ו 2 R בהתאמה. אי משתנה פוטנציאל החשמלי ביחס למרחק ממרכז משות של שתי הקליפות? ) 11 ( y ג) בי שני לוחות קבל שורר שדה חשמלי אחיד E = 100 m V ומרחק בי E d הלוחות הוא. d =10 cm נבחר בלוח התחתו כבעל פוטנציאל. 0 שרטט גר של φ כפונקציה של. y ראה תרשי. ) 11 ( 0 φ =0

4 . חלוקת מטעני, פוטנציאל, הפרש פוטנציאלי א) שני כדורי טעוני ע"י מטעני Q = 3q ו q ה בעלי רדיוסי של R = 2r ו. r הכדורי נמצאי במרחק גדול מאוד אחד מהשני. מחברי בי הכדורי ע"י חוט מולי ודק. מה מטעני על הכדורי לאחר שתיפסק חלוקת המטעני? ) 11 ( ב) שתי קליפות כדוריות בעלות מרכז משות ורדיוסי של R = 2r ו. r הקליפה הפנימית טעונה ע"י מטע q ואילו הקליפה החיצונית היא ניטרלית. מחברי בי הקליפות ע"י תיל מולי. ג) שתי קליפות כדוריות בעלות מרכז משות ורדיוסי של R = 2r ו. r הקליפה הפנימית טעונה ע"י מטע q ואילו הקליפה החיצונית היא ניטרלית. מאריקי את הקליפה החיצונית. א) שני כדורי טעוני ע"י מטעני Q = 3q ו q ה בעלי רדיוסי של R = 2r ו. r הכדורי נמצאי במרחק של 4r אחד מהשני. מחברי בי הכדורי ע"י חוט מולי ודק. מה מטעני על הכדורי לאחר שתיפסק חלוקת המטעני? ) 11 ( ב) שתי קליפות כדוריות בעלות מרכז משות ורדיוסי של R = 2r ו. r הקליפה החיצונית טעונה ע"י מטע q ואילו הקליפה הפנימית היא ניטרלית. מחברי בי הקליפות ע"י תיל מולי. ג) שתי קליפות כדוריות בעלות מרכז משות ורדיוסי של R = 2r ו. r הקליפה החיצונית טעונה ע"י מטע q ואילו הקליפה הפנימית היא ניטרלית. מאריקי את הקליפה הפנימית. תנועת מטעני בשדה חשמלי לא אחיד. א) כדור מולי שרדיוסו R = 2 cm טעו באופ אחיד ע"י מטע. Q = ממרחק רב מהכדור משחררי ממנוחה אלקטרו.. 1 באיזו מהירות יפגע האלקטרו בשפת הכדור? ) 10 (. 2 שרטט גר סכמטי המתאר תלות בי מהירות האלקטרו ובי מרחק עד הכדור. ) 15 ( ב) שני אלקטרוני נמצאי במנוחה במרחק d אחד מהשני. מצא את מהירות של כל אלקטרו כאשר ה יתרחקו אחד מהשני למרחק אינסופי. ) 8 ( א) כדור מולי שרדיוסו R = 2 cm טעו באופ אחיד ע"י מטע. Q = משפת הכדור משחררי ממנוחה אלקטרו.. 1 באיזו מהירות יגיע האלקטרו למרחק אינסופי מהכדור? ) 10 (. 2 שרטט גר סכמטי המתאר תלות בי מהירות האלקטרו ובי מרחק עד הכדור. ) 15 ( ב) שני אלקטרוני נמצאי במנוחה במרחק d אחד מהשני. מצא את מהירות של כל אלקטרו כאשר ה יתרחקו אחד מהשני למרחק כפול. ) 8 (

5 קיבול, קבל לוחות וקבל כדורי. 2 1 א) מהו רדיוס של כדור מולי בעל קיבול של? 1 F ) 5 ( ב) קיבול של קבל לוחות הוא, לוח אחד טעו ע"י מטע Q ואילו לוח שני ניטרלי. מהו הפרש פוטנציאלי בי הלוחות? ) 8 ( 4πε 0 R1R2 ג) הוכח כי קיבול של קבל כדורי =. ) 10 ( R R ד) מולי מסוי טעו עד פוטנציאל. V מחברי אליו כדור ניטרלי בעל רדיוס r ולאחר זמ רב מגלי כי פוטנציאל של המולי שווה. 1 V כמה אלקטרוני עברו מכדור אל 3 המולי? ) 10 ( א) רדיוס של כדור האר הוא * 10 6 m 6.4. מהו קיבולו של כדור האר? ) 5 ( ב) קבל כדורי בנוי משתי קליפות בעלות רדיוסי r וR, כאשר הקליפה הפנימית טעונה ע"י מטע q ואילו הקליפה החיצונית ניטרלית. מהו קיבול הקבל? ) 8 ( ג) הוכח כי קיבול של קבל לוחות ( 10 ). = ε 0 d ד) מולי מסוי טעו עד פוטנציאל. V מחברי אליו כדור ניטרלי בעל רדיוס r ולאחר זמ רב מגלי כי פוטנציאל של המולי שווה. 1 V כמה אלקטרוני עברו מהמולי אל 3 הכדור? ) 10 ( קבל, דיאלקטר, קבל מחובר מנותק. דיאלקטר בעובי 1 mm בעל מקד דיאלקטרי 3 מפריד S בי לוחות קבל מלבניי בגודל. 2 cm * 5 cm הקבל מחובר באמצעות מפסק S למקור מתח אידיאלי של 12 V. 12 V. 1 סוגרי את המפסק. S חשב : א) את צפיפות המטע ואת כמות המטע על כל לוח. ) 7 ( ב) את העבודה הדרושה כדי להוציא את הדיאלקטר אל מחו הלוחות. ) 5 ( ג) אי השתנו עקב הוצאת הדיאלקטר כמות המטע, שדה חשמלי וכוח משיכה בי הלוחות? ) 9 (. 2 פותחי את המפסק ) S לאחר שהדיאלקטר הוצא (. חשב את : ד) העבודה הדרושה כדי להרחיק את הלוחות עד מרחק של. 2 mm ) 5 ( ה) אי השתנו עקב הרחקת הלוחות שדה חשמלי ומטע הקבל? ) 7 ( נתו קבל שלוחותיו ריבועיי באור 5 cm נמצאי במרחק של 1 mm זה מזה. קבל מחובר באמצעות מפסק S למקור S מתח אידיאלי. 50 V בי לוחות הקבל נמצא דיאלקטר בעל מקד דיאלקטרי. 4 V פותחי את המפסק. S חשב : א) את צפיפות המטע ואת כמות המטע על כל לוח. ) 7 ( ב) את העבודה הדרושה כדי להוציא את הדיאלקטר אל מחו הלוחות. ) 5 (

6 ג) אי השתנו עקב הוצאת הדיאלקטר כמות המטע, שדה חשמלי וכוח משיכה בי לוחות הקבל? ) 9 (. 2 סוגרי את המפסק ) אי דיאלקטר בי הלוחות (. ד) מהי העבודה שיש לבצע כדי להרחיק את הלוחות למרחק 3 mm זה מזה? ) 5 ( ה) אי השתנו עקב הרחקת הלוחות שדה חשמלי ומטע הקבל? ) 7 ( חיבור קבלי. נתו קבל שלוחותיו ה בעלי שטח נמצאי במרחק d זה מזה. קבל מחובר אל מקור המתח V ובי הלוחות נמצא חומר דיאלקטרי בעל קבוע. ε מושכי את הדיאלקטר כ V d שמחציתו יוצא אל מחו לוחותיו. ) ראה תרשי ( א) מהו קיבול הקבל? ) 10 ( /2 /2 ב) מהו מטע הקבל? ) 6 ( ג) מהי צפיפות המטע על כל חלקי הלוחות? ) 6 ( ד) מהו שדה חשמלי בתו הקבל בנקודות B ו? ) 8 ( ה) כמה עבודה יש להשקיע ע"מ להחזיר את הדיאלקטר למקומו ההתחלתית? ) 3 ( נתו קבל שלוחותיו ה בעלי שטח נמצאי במרחק d זה מזה. קבל מחובר אל מקור המתח V ובי הלוחות נמצא חומר דיאלקטרי בעל קבוע ε הממלא מחצית נפח בי לוחות 2/d הקבל. ) ראה תרשי ( א) מהו קיבול הקבל? ) 10 ( V ב) מהו מטע הקבל? ) 6 ( חשב : ג) את הפרש פוטנציאלי בי קצות הדיאלקטר. ) 6 ( ד) את עוצמת השדה החשמלי בנקודות B ו. ) 8 ( ה) את העבודה למע הוצאת הדיאלקט החוצה. ) 3 ( מערכת קבלי. E S 1 במעגל החשמלי שבתרשי נתו, 1 = 6 µ F : 1. E = 12 V, 3 = 2 µ F, 2 = 3 µ F. 1 סוגרי את המפסק S 1 כאשר המפסק S 2 פתוח. S 2 א) מהי כמות המטעני ומהו הפרש פוטנציאלי על כל קבל? ) 8 ( ב) מהי אנרגיה האגורה במערכת? ) 6 ( פותחי את S 1 ולאחר מכ סוגרי את. S 2 ג) מהי כמות המטעני ומהו הפרש הפוטנציאלי על כל קבל כעת? ) 8 ( ד) מהי האנרגיה הכוללת של מערכת הקבלי? ) 6 ( ה) הסבר את הבדלי האנרגיה בסעיפי ב' ו ד'. ) 5 (

7 S 1 1 במעגל החשמלי שבתרשי נתו, 1 = 6 µ F :. E = 24 V, 3 = 6 µ F, 2 = 3 µ F. 1 סוגרי את המפסק S 1 ומעבירי את S 2 למצב א'. א) מהי כמות המטעני ומהו הפרש פוטנציאלי א E 2 S על כל קבל? ) 8 ( 3 ב) מהי אנרגיה האגורה במערכת? ) 6 ( 2 ב. 2 פותחי את S 1 ומעבירי את S 2 למצב ב '. ג) מהי כמות המטעני ומהו הפרש הפוטנציאלי על כל קבל כעת? ) 8 ( ה) מהי האנרגיה הכוללת של מערכת הקבלי? ) 6 ( ו) הסבר את הבדלי האנרגיה בסעיפי ב' ו ד'. ) 5 ( מערכת קבלי + קריאת מכשירי מדידה. נתונה מערכת קבלי המופיעה בתרשי. 2 4 ידוע כי, 3 = 5 µ F, 6 = 2 = 1 µ F, 4 = 1.5 µ F, 1 = 3 µ F, E = 24 V. 5 = 0.5 µ F בי שתי נקודות ו B מחברי : B. 1 אמפרמטר אידיאלי.. 2 וולטמטר אידיאלי. חשב בכל אחד מהמצבי : א) את קיבול המערכת. E ב) את מטע על הקבל. 2 ג) את קריאת מכשירי המדידה נתונה מערכת קבלי המופיעה בתרשי. ידוע כי, 3 = 2 µ F, 2 = 1 µ F, 4 = 5 µ F, 1 = 3 µ F, E = 24 V. 6 = 8 µ F, 5 = 4 µ F 2 6 בי שתי נקודות ו B מחברי :. 1 אמפרמטר אידיאלי. B. 2 וולטמטר אידיאלי. חשב בכל אחד מהמצבי : א) את קיבול המערכת. ב) את מטע על הקבל. 4 3 ג) את קריאת מכשירי המדידה.