Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Transcript

1 ΤΣΙΜΙΣΚΗ &ΚΑΡΟΛΟΥ ΝΤΗΛ ΓΩΝΙΑ THΛ: ΑΡΤΑΚΗΣ 12 - Κ. ΤΟΥΜΠΑ THΛ: ΕΠΩΝΥΜΟ:... ΟΝΟΜΑ:... ΤΜΗΜΑ:... ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ:... ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ 10/4/2010 ΖΗΤΗΜΑ 1 ο Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Φορτισμένο σωματίδιο εκτοξεύεται παράλληλα στις δυναμικές γραμμές ομογενούς μαγνητικού πεδίου. Συνεπώς, η κίνηση που θα εκτελέσει είναι α. ευθύγραμμη ομαλή. β. ομαλή κυκλική. γ. ελικοειδής. δ. ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη. Μονάδες 5 2. Έστω ευθύγραμμος αγωγός (A) μήκους L, ο οποίος στρέφεται γύρω από άξονα που διέρχεται από το άκρο του με γωνιακή ταχύτητα ω, μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β, κάθετα στις δυναμικές γραμμές του. Δεύτερος αγωγός (B) μήκους 2L στρέφεται με γωνιακή ταχύτητα ω/2, γύρω από άξονα που διέρχεται από το άκρο του, μέσα στο ίδιο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β, και κάθετα στις δυναμικές γραμμές του, τότε ο λόγος των επαγωγικών τάσεων Ε (Α) /Ε (Β) που αναπτύσσεται στα άκρα τους θα είναι: α. 2 β. 4 γ. ½ δ. 1 Μονάδες 5

2 3. Φορτισμένο σωματίδιο εισέρχεται σε ομογενές μαγνητικό πεδίο, κάθετα στις δυναμικές του γραμμές. Συνεπώς, α. η κινητική του ενέργεια θα παραμένει σταθερή. β. η ορμή του θα παραμένει σταθερή. γ. η επιτάχυνσή του θα είναι ίση με μηδέν. δ. θα μεταβάλλεται και η κινητική του ενέργεια και η ορμή του. 4. Θετικά φορτισμένο σωματίδιο εκτοξεύεται με ταχύτητα v παράλληλα με τις δυναμικές γραμμές ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου. Η κίνηση του είναι : α. ευθύγραμμη και ομαλή β. ομαλή κυκλική γ. ομαλά μεταβαλλόμενη δ. σύνθετη με παραβολική τροχιά 5. Φορτισμένο σωματίδιο εισέρχεται σε μαγνητικό πεδίο και η ταχύτητα του σχηματίζει με το πεδίο γωνία φ (μη μηδενική). Η δύναμη Lorentz : α. είναι μέγιστη αν η γωνία είναι 90 μοίρες β. έχει φορά που σχηματίζει γωνία φ με το πεδίο γ. είναι κάθετη και στην ταχύτητα του σωματιδίου και στο πεδίο δ. το αναγκάζει να εκτελέσει ελικοειδή τροχιά

3 ΖΗΤΗΜΑ 2 ο Α. Εξετάστε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λάθος αιτιολογώντας όλες τις απαντήσεις σας 1. Θετικά φορτισμένο σωματίδιο φορτίου q και μάζας m, αφήνεται από τη θετική πλάκα ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου τάσης V και φτάνει με ταχύτητα υ στην αρνητική. Αν θέλουμε το ίδιο φορτιο να φτάσει στην αρνητική πλάκα με ταχύτητα 2υ τότε η τάση θα πρέπει να: α) διπλασιαστεί β) υποδιπλασιαστεί γ) τετραπλασιαστεί δ) υποτετραπλασιαστεί ε) κανένα από τα παραπάνω μονάδες Δύο ηλεκτρόνια Α και Β εκτοξεύονται κάθετα στις δυναμικές γραμμές του ίδιου ομογενούς μαγνητικού πεδίου, με ταχύτητες μέτρου υ και 2υ, αντίστοιχα. Συνεπώς, οι περίοδοι των κινήσεών τους έχουν λόγο α. Τ1/Τ2 = 2 β. Τ1/Τ2 = 1/2 γ. Τ1/Τ2 = 1 δ. διαφορετικό από τους παραπάνω. μονάδες 10 3.Ενα πλαίσιο σχήματος ορθογωνιου παραλληλογράμμου περιστρέφεται γύρω απο άξονα που περνά απο τα μέσα των δυο απέναντι πλευρών του,με σταθερή συχνότητα f=50/π Hz. Εάν το εμβαδόν του είναι Α=2m 2 και η ένταση του μαγνητικού πεδίου είναι Β=0, Τ και το πλάτος τησ τάσης που δημιουργείται είναι V=100Volt τότε ο αριθμόσ των σπειρών του πλαισίου θα είναι

4 ΖΗΤΗΜΑ 3 ο Την ημέρα του πάσχα ενας μαθητής αναλαμβάνει να ψήσει το κατσικάκι με έναν νέο τρόπο. Κάνει την παραπάνω κατασκευή πάνω απο τα κάρβουνα και αντί για ράβδο χρησιμοποιεί την σούβλα όπου πάνω της έχει σουβλίσει το κατσικάκι. Ράβδος ΚΛ μάζας m=0,1kg, μήκους d=1m και αντίστασης R =2Ω κινείται χωρίς τριβές πάνω σε οριζόντιους παράλληλους αγωγούς αμελητέας αντίστασης και πολύ μεγάλου μήκους, οι οποίοι είναι ενωμένοι στα άκρα τους με αντιστάτη R=3Ω. Η διάταξη βρίσκεται μέσα σε ΟΜΠ κάθετο στο επίπεδο κίνησης με ένταση Β=1Τ και φορά όπως στο σχήμα. Α. Αν ο αγωγός αρχικά είναι ακίνητος και ασκηθεί σε αυτόν σταθερή δύναμη F, τότε αυτός μετά από λίγο αποκτά μέγιστη σταθερή (οριακή ταχύτητα) υ ορ =10m/s. Να βρεθούν 1. Η δύναμη F 2. Η δύναμη Laplace και η τάση στα άκρα ΚΛ τη στιγμή που η επιτάχυνση του αγωγού είναι 10m/s 2 Β. Ακολούθως, με το που ο αγωγός αποκτά τη μέγιστη ταχύτητα του η δύναμη F καταργείται. Να βρεθούν 1. Η συνολική θερμότητα που παράγεται στις 2 αντιστάσεις από τη

5 στιγμή που καταργήθηκε η F και μέχρι να σταματήσει ο αγωγός 2. την κινητική ενέργεια του αγωγού όταν η ισχύς στην αντίσταση R είναι P=3 Watt (η καινοτομία βεβαια είναι οτι το κατσικάκι θα ψηθεί και εσωτερικά λόγω της θερμότητας που αναπτύσεται στην αντίσταση τοης σούβλας) Η μάζα του κατσικιού να θεωρηθεί αμελητέα. ΖΗΤΗΜΑ 4 ο Θετικά φορτισμένο σωματίδιο με λόγο φορτίου προς μάζα ίσο με q m C kg 8 = 10 επιταχύνεται από την ηρεμία υπό τάση V = 50V και στη συνέχεια εισέρχεται σε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β, όπως φαίνεται στο διπλανό σχήμα. Το μαγνητικό πεδίο έχει κάθετη τομή σχήματος ορθογωνίου παραλληλογράμμου ΑΓΔΖ με μήκη πλευρών (ΑΓ)=4cm και (ΑΖ)=6cm. Το σωματίδιο εισέρχεται στο μαγνητικό πεδίο από το μέσο Μ της πλευράς (ΑΓ) και εξέρχεται από σημείο Ν της πλευράς ΑΖ με ταχύτητα που είναι κάθετη στην πλευρά ΑΖ. Να υπολογίσετε: α) το μέτρο της ταχύτητας του σωματιδίου τη στιγμή που εξέρχεται από το μαγνητικό πεδίο β) το μέτρο της έντασης του μαγνητικού πεδίου γ) το χρόνο κίνησης του σωματιδίου μέσα στο μαγνητικό πεδίο δ) το μέτρο της έντασης του μαγνητικού πεδίου, αν θέλουμε το σωματίδιο να εξέρχεται από την κορυφή Ζ του παραλληλογράμμου. Να θεωρήσετε αμελητέες τις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις. ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ