ΟΝΟΜΑΣΕΠΩΝΤMΟ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΕΙΡΑ: 3 ΕΞΕΣΑΣΕΑ ΤΛΗ: ΗΛΕΚΣΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ- ΜΑΓΝΗΣΙΚΟ ΠΕΔΙΟ- ΕΠΑΓΩΓΗ

Transcript

1 ΜΑΘΗΜΑ /ΣΑΞΗ: ΦΤΙΚΗ ΚΑΣΕΤΘΤΝΗ / Β ΛΤΚΕΙΟΤ ΟΝΟΜΑΣΕΠΩΝΤMΟ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΕΙΡΑ: 3 ΕΞΕΣΑΣΕΑ ΤΛΗ: ΗΛΕΚΣΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ- ΜΑΓΝΗΣΙΚΟ ΠΕΔΙΟ- ΕΠΑΓΩΓΗ ΘΕΜΑ Α 1. Δφο ςθμειακά φορτία απζχον μεταξφ τοσ απόςταςθ r και θ δναμικι ενζργεια το ςςτιματοσ είναι Ε δν. Αν αξιςομε τθν απόςταςθ μεταξφ τοσ κατά 2r, τότε θ ενζργεια το ςςτιματοσ: α. διπλαςιάηεται β. τριπλαςιάηεται γ. ποδιπλαςιάηεται δ. ποτριπλαςιάηεται 2. Φορτιςμζνο ςωματίδιο εκτελεί ομαλι κκλικι κίνθςθ μζςα ςε ομογενζσ μαγνθτικό πεδίο. Αν διπλαςιάςομε τθν ταχφτθτά το τότε θ ακτίνα περιςτροφισ κα: α. διπλαςιαςτεί β. ποδιπλαςιαςτεί. γ. μείνει ςτακερι. δ. τετραπλαςιαςτεί. 3. Φορτιςμζνο ςωματίδιο εκτοξεφεται μζςα ςε ομογενζσ μαγνητικό πεδίο παράλληλα ςτισ δναμικζσ γραμμζσ. α. Η κινθτικι ενζργεια το ςωματιδίο κα παραμείνει ςτακερι. β. το ςωματίδιο κα αποκτιςει ςτακερι επιτάχνςθ. γ. το ςωματίδιο κα εκτελζςει ομαλι κκλικι κίνθςθ. δ. θ δφναμθ πο κα δεχτεί είναι ανάλογθ το φορτίο το. 1

2 4. Φορτιςμζνο ςωματίδιο κινείται με ταχφτητα μζςα ςε ομογενζσ μαγνητικό πεδίο, παράλληλα με τισ δναμικζσ γραμμζσ το πεδίο. Αν διπλαςιάςομε το μζτρο τησ ζνταςησ το μαγνητικοφ πεδίο τότε το μζτρο τησ δφναμησ Lorentz πο αςκεί το μαγνητικό πεδίο ςτο φορτιςμζνο ςωματίδιο θα: α. διπλαςιαςτεί. β. δεν κα αλλάξει τιμι. γ. κα ποδιπλαςτιαςτεί. δ. κα αλλάξει πρόςθμο 5. τθ ςτιλθ Α το παρακάτω πίνακα να γράψετε τον αρικμό τθσ ςτιλθσ Γ πο αντιςτοιχεί ςτα φςικά μεγζκθ τθσ ςτιλθσ Β. Α Β Γ Ζνταςθ Ηλεκτροςτατικοφ πεδίο Ηλεκτρικό φορτίο Δφναμθ Coulomb Διαφορά δναμικοφ Χωρθτικότθτα 1 F (Farad) 2 V/m (Volt/μζτρο) 3 N/m (Newton/μζτρο) 4 C (Coulomb) 5 Ν (Newton) 6 V (Volt) ΘΕΜΑ Β 1. Να αποδειχκοφν οι τφποι πο δίνον τθν ακτίνα R και τθν περίοδο T τθσ κκλικισ τροχιάσ ενόσ φορτιςμζνο ςωματιδίο πο κινείται με ταχφτθτα κάκετθ ςτισ δναμικζσ γραμμζσ ομογενοφσ μαγνθτικοφ πεδίο. Μονάδες 6 2

3 2. Ραδιενεργόσ πθγι εκπζμπει ςωματίδια α (πρινεσ Ηe), θλεκτρόνια και νετρόνια. Η δζςμθ των ςωματιδίων οδθγείται, με κατάλλθλθ διάταξθ, ςε ομογενζσ μαγνθτικό πεδίο ζτςι ϊςτε να ειςζρχεται κάκετα ςε ατό. Γφρω από τα όρια το πεδίο πάρχον τρεισ ανιχνετζσ ςωματιδίων Α 1, Α 2 και Α 3. Εξθγείςτε ποιο είδοσ ςωματιδίων κα καταγράψει ο κάκε ανιχνετισ και γιατί. Α 1 Δζςμθ ςωματιδίων Β Α 2 Ραδιενεργόσ πθγι Α 3 Μονάδες 7 3. φςτθμα δφο ετερόςθμων φορτίων q 1 και q 2 πο βρίςκονται ςε απόςταςθ r 1 μεταξφ τοσ, περικλείει θλεκτρικι δναμικι ενζργεια ίςθ με U 1. Σα δφο φορτία μεταφζρονται ςε απόςταςθ r 2 > r 1 και θ δναμικι ενζργεια ςςτιματοσ γίνεται U 2. Ιςχφει: α. U 1 = U 2 β. U 1 >U 2 γ. U 1 < U 2 1. Επιλζξτε τθ ςωςτι απάντθςθ 2. Δικαιολογιςτε τθν απάντθςι ςασ Μονάδες 2 Αιτιολογήστε την απάντησή σας. Μονάδες 4 4. Δφο ςωματίδια ίδιασ μάηασ m ζχον αντίκετο φορτίο +q και q και ςγκρατοφνται ακίνθτα ςε απόςταςθ 5d. Aν αφιςομε το αρνθτικά φορτιςμζνο ςωματίδιο ελεφκερο να κινθκεί να βρείτε τθν ταχφτθτά το όταν ζχει διανφςει απόςταςθ 2d. Να κεωρθκοφν γνωςτά τα Κ, m, q και d. Οι βαρτικζσ αλλθλεπιδράςεισ να κεωρθκοφν αμελθτζεσ. Μονάδες 6 3

4 ΘΕΜΑ Γ Θεωροφμε ςθμείο Κ μζςα ςε ομογενζσ μαγνθτικό πεδίο μεγάλθσ ζκταςθσ με Β=π 10-6 Σ. Από το ςθμείο Κ εκτοξεφονται τατόχρονα, με τθν ίδια κατά μζτρο ταχφτθτα U=10 4 m/s, δφο όμοια φορτιςμζνα ςωματίδια, πο ζχον λόγο φορτίο προσ μάηα q/m= C/Kg. Σο ζνα εκτοξεφεται παράλλθλα προσ τισ δναμικζσ γραμμζσ το πεδίο και το άλλο κάκετα προσ ατζσ, K όπωσ φαίνεται ςτο ςχιμα. (Η επίδραςθ το πεδίο βαρφτθτασ και οι θλεκτροςτατικζσ αλλθλεπιδράςεισ δεν λαμβάνονται πόψθ). B α. Να δικαιολογιςετε ποιο ςωματίδιο εκτελεί ομαλι κκλικι κίνθςθ και ποιο εκφγραμμθ ομαλι κίνθςθ. Μονάδες 8 β. Να πολογίςετε τθν περίοδο τθσ παραπάνω ομαλισ κκλικισ κίνθςθσ. Μονάδες 8 γ. Πόςθ κα είναι θ απόςταςθ των δφο ςωματιδίων τθ ςτιγμι πο το ζνα ςωματίδιο ζχει ςμπλθρϊςει Ν=100 πλιρεισ περιφορζσ; Μονάδες 9 ΘΕΜΑ Δ Μεταλλικόσ αγωγόσ ΚΛ μάηασ m=4kg μικοσ l=2m και αντίςταςθσ R ΚΛ =2Ω μπορεί να ολιςκαίνει χωρίσ τριβζσ πάνω ςτοσ κατακόρφοσ μεταλλικοφσ ςτφλοσ Αy και Γy, οι οποίοι απζχον 2m, μζνοντασ ςνεχϊσ οριηόντιοσ και ςε επαφι με τοσ ςτφλοσ. Σα άκρα Α, Γ γεφρϊνονται με ωμικι αντίςταςθ R=8Ω και θ όλθ διάταξθ βρίςκεται μζςα ςε οριηόντιο ομογενζσ μαγνθτικό πεδίο ζνταςθσ Β=2Σ. K B Σθ χρονικι ςτιγμι t=0 κλείνομε το διακόπτθ δ και αφινομε ελεκερο τον αγωγό ΚΛ. 4

5 Να βρείτε : α. Σο μζτρο τθσ οριακισ ταχφτθτασ με τθν οποία πζφτει τελικά ο αγωγόσ (μονάδες 7) β. Σθν τάςθ V ΚΛ τθ ςτιγμι πο ο αγωγόσ αποκτά τθν οριακι ταχφτθτα (μονάδες 6) γ. Σθ κερμικι ιςχφ πο καταναλϊνεται ςτθν αντίςταςθ R όταν ο αγωγόσ κινείται με τθν οριακι το ταχφτθτα. (μονάδες 6) δ. Σθν επιτάχνςθ με τθν οποία πζφτει ο αγωγόσ τθ ςτιγμι πο θ ταχφτθτα το είναι 10m/sec. (μονάδες 6) g=10m/sec 2 5