r r προκύπτει τελικά: W

Transcript

1 ο Γενικό Λύκειο Λευκάδας Άγγελος Σικελιανός Ιουνίου 5 ΘΕΜ Ενδεικτικές απαντσεις γ, α, γ, β, 5 α Λάθος, β Σωστ, γ Λάθος, δ Σωστ, ε Σωστ. ΘΕΜ Β Β. Σωστ είναι η γ. ιτιολόγηση: Λόγω της φοράς των δυναμικών γραμμών προκύπτει ότι το φορτίο «πηγ» είναι θετικό. Το έργο της δύναμης του ηλεκτρικού πεδίου κατά τη μετακίνηση του αρνητικού δοκιμαστικού φορτίου q από το Κ στο Λ είναι: W q( ) επειδ k και k προκύπτει: W qk k kq W kq () Επειδ >, q< και προκύπτει τελικά: W Κ Λ Β. Σωστ είναι η α. ιτιολόγηση: Το μκος κύματος της ακτινοβολίας στο νερό και το γυαλί είναι αντίστοιχα: Νερό: () Γυαλί: () Οι (), () με διαίρεση κατά μέλη δίνουν: αντικαθιστώντας: 5 5 τελικά: Σ ε λ ί δ α 6

2 ο Γενικό Λύκειο Λευκάδας Άγγελος Σικελιανός Ιουνίου 5 ΘΕΜ Γ Γ. Επειδ τα φορτία, είναι θετικά οι μεταξύ τους δυνάμεις Coulomb είναι απωστικές και έχουν ίσα μέτρα (δράση-αντίδραση). F Μ Β F Για τα μέτρα των δυνάμεων Coulomb ισχύει: F F F k C F F 9 N= N N (6 ) 6 6 τελικά F F, N Γ. Το μέτρο της έντασης M του ηλεκτρικού πεδίου στο Μ που οφείλεται στο φορτίο είναι: M k k k ( AM ) k M Ε Μ Ε ολ(μ) Μ Ε Μ Β N 9 N 6 N M 9 = (6 ) C 6 C 6 C M 5 N C Όμοια προκύπτει ότι το μέτρο της έντασης M του ηλεκτρικού πεδίου στο Μ που οφείλεται στο φορτίο είναι: 5 N M k και αντικαθιστώντας προκύπτει όμοια: M C Επειδ οι εντάσεις M, M έχουν αντίθετες κατευθύνσεις και ΕΜ < ΕΜ η συνολικ έ- νταση του ηλεκτρικού πεδίου στο Μ που οφείλεται και στα δυο φορτία έχει μέτρο: N ( M ) M M ( M ) C N C 5 5 Σ ε λ ί δ α 6

3 ο Γενικό Λύκειο Λευκάδας Άγγελος Σικελιανός Ιουνίου 5 (M) 5 N C και κατεύθυνση ίδια με τη κατεύθυνση της έντασης M, δηλαδ προς το φορτίο. Γ. Το δυναμικό του ηλεκτρικού πεδίου στο Μ που οφείλεται στο φορτίο είναι: M k k AM k M M 9 = 6 6 M Όμοια προκύπτει δυναμικό του ηλεκτρικού πεδίου στο Μ που οφείλεται στο φορτίο είναι: k και αντικαθιστώντας προκύπτει όμοια: M M Συνεπώς το ολικό δυναμικό στο Μ που οφείλεται και στα δυο φορτία είναι: ( M ) M M ( M ) ( M ) 5 Γ. Ε Ε Ε Ν Ε Ε Ε Β Στο σημείο Ν που η ολικ ένταση του ηλεκτρικού πεδίου είναι ίση με μηδέν ισχύει: () Η () προφανώς ισχύει μόνο για σημείο Ν που βρίσκεται εντός του ευθύγραμμου τμματος Β. Εκτός του ευθύγραμμου τμματος Β οι εντάσεις, έχουν την ίδια κατεύθυνση και δεν είναι δυνατόν να ισχύει η (). ν είναι η απόσταση του σημείου Ν από το για τα μέτρα των εντάσεων, ισχύει: k k ( ) ( ) ( ) Σ ε λ ί δ α 6

4 ο Γενικό Λύκειο Λευκάδας Άγγελος Σικελιανός Ιουνίου 5 αντικαθιστώντας: 6 C 6 C (απορρίπτεται διότι > και >) Άρα 6 cm ΘΕΜ Δ τελικά: cm Δ. Η ένδειξη του βολτομέτρου είναι ίση με την τάση στους πόλους της πηγς (πολικ τάση): Λ Λ όπου Ι = Ι. Όταν ο διακόπτης δ είναι ανοιχτός το κύκλωμα δεν διαρρέεται από ρεύμα (Ι = ) και η ένδειξη του βολτομέτρου είναι: A, δ Όταν ο διακόπτης δ είναι κλειστός η ένδειξη του βολτομέτρου είναι: 5 9 Δ. ν ΙΛ είναι η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον λαμπτρα πυρακτώσεως όταν λειτουργεί κανονικά θα ισχύει: P P A A 6 Συνεπώς η αντίσταση του λαμπτρα είναι: 6 Ω τελικά: Ω Σ ε λ ί δ α 6

5 ο Γενικό Λύκειο Λευκάδας Άγγελος Σικελιανός Ιουνίου 5 Δ. Η τάση στα άκρα του αντιστάτη με αντίσταση είναι ίση με την τάση στα άκρα του λαμπτρα: 6 ν Ι είναι η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αντιστάτη με αντίσταση ο πρώτος κανόνας ichhoff δίνει: 5 A A A A A Άρα η αντίσταση είναι: 6 Ω τελικά: Ω Επειδ ο αντιστάτης με αντίσταση και ο λαμπτρας είναι συνδεδεμένοι παράλληλα για την ισοδύναμη αντίσταση τους,λ θα ισχύει:,,, 6, Ω= Ω, Ω 5 Η ολικ αντίσταση του κυκλώματος είναι: Ο νόμος του Ohm για το κλειστό κύκλωμα δίνει: πό τις (), () προκύπτει:,, (), () Ω Ω Ω 5 6 Ω Δ. Η ηλεκτρικ ενέργεια που δαπανά ο λαμπτρας σε κάθε δευτερόλεπτο (t = s) είναι: W P t () Επειδ το % από αυτ την ενέργεια μετατρέπεται σε ενέργεια ορατς ακτινοβολίας (Εακτ) μκους κύματος λ = 6 m θα ισχύει: W λόγω της (): P t () Η ενέργεια κάθε φωτονίου της ορατς ακτινοβολίας είναι: hf Σ ε λ ί δ α 5 6

6 ο Γενικό Λύκειο Λευκάδας Άγγελος Σικελιανός Ιουνίου 5 Η θεμελιώδης εξίσωση της κυματικς για την διάδοση της ακτινοβολίας στο κενό δίνει: c c f f c Άρα η ενέργεια κάθε φωτονίου της ορατς ακτινοβολίας είναι: h (5) ν Ν είναι ο αριθμός των φωτονίων της ορατς ακτινοβολίας που εκπέμπει ο λαμπτρας σε κάθε δευτερόλεπτο θα ισχύει: N N λόγω των (), (5) προκύπτει: Pt N c h Pt N hc Το μκος κύματος της ακτινοβολίας στο S..: m 6 m 6 m ντικαθιστώντας προκύπτει: N τελικά: 8 N,6 φωτόνια Σ ε λ ί δ α 6 6