Κριτήριο Αξιολόγησης - 0 Ερωτήσεις Θεωρίας Κεφ. 3 ο ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ- ΦΥΣΙΚΗ Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Β Λυκείου επιμέλεια ύλης Γ.Φ.Σ ι ώ ρ η ς ΦΥΣΙΚΟΣ 1. Αν U 1 η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια του συστήματος δύο πρωτονίων που βρίσκονται σε απόσταση r,στο κενό και U η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια του συστήματος δύο ηλεκτρονίων που κι αυτά βρίσκονται σε απόσταση r, είναι: α. U 1 >0 και U <0 β. U 1 <0 και U >0 γ. U 1 = - U δ. U 1 = U Να επιλέξετε το γράμμα της σωστής πρότασης. Εξήγηση: Για τα δύο πρωτόνια όπως και για τα δύο ηλεκτρόνια αφού απωθούνται θα έχουμε και στις δύο περιπτώσεις θετική και ίδια ηλεκτρική δυναμική ενέργεια στην ίδια απόσταση στο κενό.. Δύο μικρές σφαίρες με φορτία q 1 = μc και q = 1μC, απέχουν απόσταση d = m, και είναι αρχικά ακλόνητες, βρισκόμενες στο κενό. Να υπολογιστεί η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια των δύο σφαιρών και να επιλέξετε το σωστό γράμμα. Κ η λ = 9. 10 9 Nm /C. Να αγνοηθούν οι βαρυτικές δυνάμεις. Α) 0,009 J Β) 0,018 J Γ) 9 J Εξήγηση: U 1, = 0,009 J με αριθμητική αντικατάσταση στη σχέση της.6. 3. Δύο μικρές σφαίρες με φορτία q 1 = μc και q = 1μC, απέχουν απόσταση d = 1m, και είναι αρχικά ακλόνητες, βρισκόμενες στο κενό. Να υπολογιστεί η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια των δύο σφαιρών και να επιλέξετε το σωστό γράμμα. Κ η λ = 9. 10 9 Nm /C. Να αγνοηθούν οι βαρυτικές δυνάμεις. Α) 0,009 J Β) 0,018 J Γ) 9 J Εξήγηση: U 1, =0,018 J με αριθμητική αντικατάσταση στη σχέση της.6. 4. Στο άτομο του υδρογόνου (Η) να υπολογισθεί η ολική ενέργεια του ηλεκτρονίου, αν θεωρήσουμε ότι κάνει ομαλή κυκλική κίνηση ακτίνας r. Να μη λάβετε υπόψη σας την ιδιο-περιστροφή του ηλεκτρονίου. Δίνονται: e, r, m, Κ η λ. Η Απάντησή σας είναι: Α) Ε ο λ = -1/ Kηλ e / r Β) Ε ο λ = 1/ Kηλ e / r Γ) Ε ο λ = - Kηλ / r. e 1 www.perignoseos.edu.gr
Εξήγηση: Βλ. λυμένο παράδειγμα σχολικού βιβλίου και παράδοσης στα αντίστοιχα βιντεο μαθήματα. 5. Δέσμη ηλεκτρονίων εισέρχεται με ταχύτητα υ αντίθετης κατεύθυνσης με τις δυναμικές γραμμές ομογενούς μαγνητικού πεδίου. Η κίνηση που θα εκτελέσει εντός του πεδίου θα είναι: α. ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη β. ευθύγραμμη ομαλή γ. ομαλή κυκλική δ. ελικοειδής με σταθερό βήμα. Εξήγηση: Η ηλεκτρική δύναμη που προκαλεί το ρυθμό μεταβολής της ταχύτητας είναι αντίρροπη της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου αφού ασκείται στο κάθε αρνητικού ηλεκτρικού φορτίου ηλεκτρόνιο! 6. Δέσμη ηλεκτρονίων εισέρχεται με ταχύτητα υ ο ίδιας κατεύθυνσης με τις δυναμικές γραμμές ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου. Η κίνηση που θα εκτελέσει εντός του πεδίου θα είναι: α. ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη β. ευθύγραμμη ομαλή γ. ομαλή κυκλική δ. ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη Εξήγηση: Η ηλεκτρική δύναμη που προκαλεί το ρυθμό μεταβολής της ταχύτητας είναι αντίρροπη της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου αφού ασκείται στο κάθε αρνητικού ηλεκτρικού φορτίου ηλεκτρόνιο! 7. Ηλεκτρικό φορτίο μάζας m και φορτίου q, εισέρχεται σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο έντασης μέτρου Ε και δέχεται δύναμη μέτρου F. Αν η μάζα του ήταν m, τότε το μέτρο της δύναμης θα ήταν : α. F β. 4F γ. F/ δ. F Εξήγηση: Η ηλεκτρική δύναμη που προκαλεί το ρυθμό μεταβολής της ταχύτητας είναι αντίρροπη της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου αφού ασκείται στο κάθε αρνητικού ηλεκτρικού φορτίου ηλεκτρόνιο! 8. Ηλεκτρικό Φορτίο q εισέρχεται παράλληλα στις δυναμικές γραμμές ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου. Το έργο της δύναμης που θα δεχτεί όταν διαγράψει ένα διάστημα είναι: α. θετικό β. αρνητικό γ. μηδέν www.perignoseos.edu.gr ο
δ. θετικό ή αρνητικό ανάλογα με το πρόσημο του φορτίου. 9. Να χαρακτηρίσετε με (Σ) τις σωστές και με (Λ) τις λανθασμένες διατυπώσεις που ακολουθούν σημειώνοντας Σ ή Λ σε κάθε περίπτωση Η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια δύο σημειακών φορτίων που έλκονται μεταξύ q1 q τους στο κενό, ενώ βρίσκονται σε απόσταση r μεταξύ τους, είναι: U = K r Σ Λ Εξήγηση: Η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια θα είναι : έλξης των σημειακών ηλεκτρικών φορτίων. U q1 q = K r, λόγω 10. Να χαρακτηρίσετε με (Σ) τις σωστές και με (Λ) τις λανθασμένες διατυπώσεις που ακολουθούν σημειώνοντας Σ ή Λ σε κάθε περίπτωση <<Το 1eV (ένα ηλεκτρονιοβόλτ) είναι μονάδα μέτρησης της ενέργειας>>. Σ Λ Εξήγηση: Το 1 ev = 1,6 X 10-19 C V (Joules). 11.Τα φορτία του σχήματος Q 1 = 4m C και Q = 1μC με μάζες m 1 =0,1Kg και m =0,4Kg αντίστοιχα απέχουν απόσταση r=m, βρίσκονται στην ίδια κατακόρυφο και ισορροπούν με τη βοήθεια ενός νήματος. Δίνεται: Κ=9 10 9 Ν m /C και g=10m/s. Q Q 1 Να υπολογίσετε την τάση του νήματος μεταξύ των δύο φορτίων και να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Α. Τ= 4000Ν Β. Τ = 4 Ν Γ. Τ = 8000 Ν 3 www.perignoseos.edu.gr
Εξήγηση: Εφαρμογή της σχέσης Fηλ =ΚQ1Q/r και να δοθεί προσοχή στις μετατροπές των μονάδων των ηλεκτρικών φορτίων. Στο Q ασκούνται η Fηλ προς τα πάνω,η ζητούμενη Τ και το W=m g =4N προς τα κάτω. ΣFψ=0 1. Τα φορτία του σχήματος Q 1 = 4m C και Q = 1μ C με μάζες m 1 και m αντίστοιχα απέχουν απόσταση r=m, βρίσκονται στην ίδια κατακόρυφο και ισορροπούν με τη βοήθεια ενός νήματος. Δίνεται: Κ=9 10 9 Ν m /C και g=10m/s. Q Q 1 Να υπολογίσετε την ηλεκτρική δυναμική ενέργεια μεταξύ των δύο φορτίων και να επιλέξετε το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Α. U =18 J B. U =18000 J Γ. U= 9 J Εξήγηση: Εφαρμογή της σχέσης Uη λ =Κ Q1 Q/r και να δοθεί προσοχή στις μετατροπές των μονάδων των ηλεκτρικών φορτίων. 13. Φορτισμένο σωμάτιο μάζας m και φορτίου q, εισέρχεται σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο έντασης μέτρου Ε και δέχεται επιτάχυνση μέτρου αηλ. Αν η μάζα του ήταν m, τότε το μέτρο της επιτάχυνσης θα ήταν : α. αηλ β. 4αηλ γ. αηλ / δ. αηλ Να αγνοηθούν οι βαρυτικές δυνάμεις αλληλεπίδρασης.- Εξήγηση: Είναι α ηλ= Fηλ / m & Fηλ =E q άρα α ηλ = Εq/m,δηλαδή η επιτάχυνση είναι ανάλογη της έντασης του ΟΗΠ και ανάλογη του ειδικού φορτίου του φορτισμένου σωμάτιου. 14.Φορτισμένο σωμάτιο μάζας m και φορτίου q, εισέρχεται σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο έντασης μέτρου Ε και δέχεται επιτάχυνση μέτρου αηλ. Αν η μάζα του ήταν m/, τότε το μέτρο της επιτάχυνσης θα ήταν : α. αηλ β. 4αηλ γ. αηλ / δ. αηλ 4 www.perignoseos.edu.gr
Να αγνοηθούν οι βαρυτικές δυνάμεις αλληλεπίδρασης. Εξήγηση: Είναι α ηλ= Fηλ / m & Fηλ =E q άρα α ηλ = Εq/m,δηλαδή η επιτάχυνση είναι ανάλογη της έντασης του ΟΗΠ και ανάλογη του ειδικού φορτίου του φορτισμένου σωμάτιου. 15. Φορτισμένο σωμάτιο μάζας m και φορτίου q, εισέρχεται σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο έντασης μέτρου Ε και δέχεται επιτάχυνση μέτρου αηλ. Αν η μάζα του ήταν m, και το φορτίο του ήταν q, τότε το μέτρο της επιτάχυνσης θα ήταν : α. αηλ β. 4αηλ γ. αηλ / δ. αηλ Να αγνοηθούν οι βαρυτικές δυνάμεις αλληλεπίδρασης. Εξήγηση: Είναι α ηλ= Fηλ / m & Fηλ =E q άρα α ηλ = Εq/m,δηλαδή η επιτάχυνση είναι ανάλογη της έντασης του ΟΗΠ και ανάλογη του ειδικού φορτίου του φορτισμένου σωμάτιου. 16. Σωμάτιο μάζας m και φορτίου q κατευθύνεται με ταχύτητα V o μετωπικά προς άλλο ακίνητο που έχει μάζα m και φορτίο q. Αρχικά βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση. Να βρεθεί η ελάχιστη απόσταση που μπορούν να πλησιάσουν μεταξύ τους. Δίνεται Κc στο κενό. Επιλέξτε το γράμμα της ορθής απάντησης. 6Kq Kq 36Kq Α. x min = Β. x min = Γ. x min = mvo mvo mvo Εξήγηση: Με κατάλληλο σχήμα εφαρμόζουμε ΑΔΜΕ και επιλύουμε ως προς την ελάχιστη απόσταση Χmin. 17. Δύο μικρές σφαίρες με φορτία q 1 = μc και q = 1μC, απέχουν απόσταση d = m, στο κενό και είναι ακλόνητες. Να υπολογιστεί το ηλεκτρικό δυναμικό που η πρώτη φορτισμένη σφαίρα προκαλεί στη θέση που βρίσκεται η δεύτερη και να επιλέξετε το γράμμα που αντιστοιχεί στην ορθή απάντηση. Δίνεται: Κ ηλ = 9. 10 9 Nm /C. α) V 1 =9000V β) V 1 =4500V γ) V1= 9V Εξήγηση: Εφαρμόζουμε την σχέση που υπολογίζει το δυναμικό από την ύλη της Φυσικής Γενικής,που είναι V1= K q1/d 5 www.perignoseos.edu.gr
18. Δύο μικρές σφαίρες με φορτία q 1 = μc και q = 1μC, απέχουν απόσταση d = m, στο κενό και είναι ακλόνητες. Να υπολογιστεί το ηλεκτρικό δυναμικό που η δεύτερη φορτισμένη σφαίρα προκαλεί στη θέση που βρίσκεται η πρώτη και να επιλέξετε το γράμμα που αντιστοιχεί στην ορθή απάντηση. Δίνεται Κ η λ = 9. 10 9 Nm /C. α) V =9000V β) V =4500V γ) V = 9V Εξήγηση: Εφαρμόζουμε την σχέση που υπολογίζει το δυναμικό από την ύλη της Φυσικής Γενικής,που είναι V= K q/d 19. Αν U 1 η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια του συστήματος δύο πρωτονίων που βρίσκονται σε απόσταση r και U η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια του συστήματος δύο ηλεκτρονίων που κι αυτά βρίσκονται σε απόσταση r, είναι: Uη λ 1 = Uη λ. Να επιλέξετε Σ ή Λαν θεωρείται τη σχέση (Σ)ωστή ή αντίστοιχα (Λ)ανθασμένη. Σ Λ Εξήγηση: Για τα δύο πρωτόνια όπως και για τα δύο ηλεκτρόνια αφού απωθούνται θα έχουμε και στις δύο περιπτώσεις θετική και ίδια ηλεκτρική δυναμική ενέργεια στην ίδια απόσταση στο κενό. Το ηλεκτρικό φορτίο του κάθε πρωτονίου είναι κατά μέτρο ίδιο με το φορτίο του κάθε ηλεκτρονίου. 0. Αν U p,p η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια του συστήματος δύο πρωτονίων που βρίσκονται σε απόσταση r και U e,e η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια του συστήματος δύο ηλεκτρονίων που κι αυτά βρίσκονται σε απόσταση r, είναι: Uη λ pp = - Uη λ ee. Να επιλέξετε Σ ή Λαν θεωρείται τη σχέση (Σ)ωστή ή αντίστοιχα (Λ)ανθασμένη. Σ Λ Εξήγηση: Για τα δύο πρωτόνια όπως και για τα δύο ηλεκτρόνια αφού απωθούνται θα έχουμε και στις δύο περιπτώσεις θετική και ίδια ηλεκτρική δυναμική ενέργεια στην ίδια απόσταση στο κενό. Το ηλεκτρικό φορτίο του κάθε πρωτονίου είναι κατά μέτρο ίδιο με το φορτίο του κάθε ηλεκτρονίου. Επιμέλεια ύλης : Γ. Φ. Σ ι ώ ρ η ς - Φυσικός.- 6 www.perignoseos.edu.gr
Email: georgesioris@yahoo.gr 7 www.perignoseos.edu.gr