ΓΙΑΓΩΝΙΜΑ Β ΣΑΞΗ ΔΝΙΑΙΟΤ ΛΤΚΔΙΟΤ ΦΤΙΚΗ ΓΔΝΙΚΗ ΠΑΙΓΔΙΑ - ΓΤΝΑΜΔΙ ΜΔΣΑΞΤ ΗΛΔΚΣΡΙΚΩΝ ΦΟΡΣΙΩΝ Γιάπκεια εξέηαζηρ: 3 ώπερ Ονομαηεπώνςμο: ΘΔΜΑ Α: ηιρ επωηήζειρ Α1 ωρ και Α4 επιλέξηε ηην ζωζηή απάνηηζη: (4x5 = 0μονάδερ) Α1.Η έληαζε ζε θάπνην ζεκείν ελόο ειεθηξηθνύ πεδίνπ εμαξηάηαη από: α)ηε δύλακε πνπ αζθείηαη ζην θνξηίν ππόζεκα. ϐ)ην θνξηίν ππόζεκα. γ)ην θνξηίν πεγή. δ)όια ηα παξαπάλω. Α.Τν έξγν γηα ηελ κεηαθίλεζε ελόο θνξηίνπ q από κηα ζέζε Α ζε κηα ζέζε Β ελόο ειεθηξνζηαηηθνύ πεδίνπ είλαη: α)κηθξόηεξν αλ ε κεηαθίλεζε γίλεη ζε επζεία γξακκή. ϐ)ζεηηθό αλ ην θνξηίν q είλαη ζεηηθό. γ)αλεμάξηεην από ηε δηαδξνκή πνπ ζα αθνινπζήζεη ην θνξηίν q. δ) ίζν κε ην έξγν γηα ηε κεηαθίλεζε από ηε ζέζε Β ζηε ζέζε Α. Α3.Γύν ζεκεηαθά θνξηία δεκηνπξγνύλ πεδίν πνπ ζην κέζν ηεο κεηαμύ ηνπο απόζηαζεο ε έληαζε E=0 θαη ην δπλακηθό ζην ζεκείν εμαηηίαο ηνπ ελόο από ηα δύν θνξηία ζα είλαη V 1 = - V. Τόηε ην δπλακηθό ζην ζεκείν απηό ζα είλαη: α)0vϐ)-4vγ)4vδ) δελ επαξθνύλ ηα δεδνκέλα Α4. Έζηω όηη ζε κηα πεξηνρή ππάξρεη νκνγελέο ειεθηξνζηαηηθό πεδίν κε θνξά πξνο ηα θάηω θαη πεδίν βαξύηεηαο κε επηηάρπλζε ίζε κε g. Τνπνζεηνύκε ζε απηήλ ηελ πεξηνρή έλα ζωκαηίδην κάδαο m θαη θνξηίνπ q θαη βιέπνπκε όηη απηό ηζνξξνπεί ζηνλ αέξα. Σπκπεξαίλνπκε όηη:
α) Τν ζωκαηίδην είλαη ζεηηθά θνξηηζκέλν. ϐ)τν ζωκαηίδην είλαη αξλεηηθά θνξηηζκέλν. γ)τν ζωκαηίδην δελ έρεη θνξηίν. δ)υπάξρεη ιάζνο ζηελ εξώηεζε γηαηί ην ζωκαηίδην είλαη αδύλαηνλ λα ηζνξξνπεί ζηνλ αέξα. Α5 Ποιερ από ηιρ παπακάηω πποηάζειρ είναι ζωζηέρ και ποιερ λανθαζμένερ: (5x1 = 5 μονάδερ) α.καηά κήθνο κηαο δπλακηθήο γξακκήο ην δπλακηθό απμάλεηαη.. β.αλ αθήζνπκε έλα ζεηηθό ζεκεηαθό θνξηίν κέζα ζε έλα ειεθηξνζηαηηθό πεδίν, ηόηε απηό ζα θηλεζεί απζόξκεηα πξνο ζέζεηο ρακειόηεξνπ δπλακηθνύ. γ.αλάκεζα ζε έλα θνξηηζκέλν ζηπιό θαη ζε έλα θνξηηζκέλν ραξηάθη αζθείηαη δύλακε Coulomb. δ.σην νκνγελέο ειεθηξνζηαηηθό πεδίν νη δπλακηθέο γξακκέο κπνξεί λα είλαη θακπύιεο, αξθεί λα ηζαπέρνπλ. ε.αλ έλα αξλεηηθό θνξηίν q ηνπνζεηεζεί ζε θάπνην ζεκείν ελόο ειεθηξνζηαηηθνύ πεδίνπ, ηόηε ε δύλακε πνπ ζα δερζεί ζα είλαη αληίξξνπή από ηελ έληαζε πνπ ππάξρεη ζε απηό ην ζεκείν. ΘΔΜΑ Β: Β1Αθίλεην ζεηηθό ζεκεηαθό θνξηίν +Qδεκηνπξγεί ειεθηξηθό πεδίν. Γύν ζεκεία Α θαη Β ηνπ πεδίνπ απέρνπλ απνζηάζεηο r Α θαη r Β αληίζηνηρα από ην θνξηίν. Αλ ην κέηξν ηεο έληαζεο ηνπ ειεθηξηθνύ πεδίνπ ζην ζεκείν Α είλαη ηεηξαπιάζην από ην κέηξν ηεο έληαζεο ηνπ ειεθηξηθνύ πεδίνπ ζην ζεκείν Β, ηόηε γηα ηε ηηκή ηωλ δπλακηθώλ ζηα ζεκεία Α θαη Β ζα ηζρύεη: Να επηιέμεηε ηε ζωζηή απάληεζε.( μονάδερ) Να δηθαηνινγήζεηε ηηο απαληήζεηο ζαο.(6 μονάδερ) VA 1 α) V VA β) V γ) VA V 4
Β.Έλα αθιόλεην ζεκεηαθό ειεθηξηθό θνξηίν Q δεκηνπξγεί γύξω ηνπ ειεθηξνζηαηηθό πεδίν ηνπ νπνίνπ ε έληαζε κεηαβάιιεηαη ζε ζπλάξηεζε κε ηελ απόζηαζε, όπωο καο δείρλεη ην επόκελν ζρήκα. Γίλεηαη: k 9 9 10 N m C Η ηηκή ηνπ θνξηίνπ Q πνπ δεκηνπξγεί ην πεδίν είλαη: α)1c β)10 6 C γ)10-6 C Να επηιέμεηε ηε ζωζηή απάληεζε. ( μονάδερ) Να δηθαηνινγήζεηε ηελ απάληεζε ζαο. (6 μονάδερ) Β3.Μία ζηαγόλα ιαδηνύ κάδαο mείλαη θνξηηζκέλε κε αξλεηηθό ειεθηξηθόθνξηίν q. Τν αξλεηηθό θνξηίν ηεο ζηαγόλαο νθείιεηαη ζην πιεόλαζκα ηωλειεθηξνλίωλ πνπ πεξηέρνληαη ζε απηή.η ζηαγόλα ηζνξξνπεί ζε θαηαθόξπθν νκνγελέο ειεθηξηθό πεδίν έληαζεο E, ππό ηελ επίδξαζε κόλν ηωλ δπλάκεωλ πνπ δέρεηαη από ην ειεθηξηθό πεδίν θαη από ην βαξπηηθό πεδίν ηεο Γεο.Γίλνληαη ε απόιπηε ηηκή ηνπ θνξηίνπ ηνπ ειεθηξνλίνπ q θαη ε επηηάρπλζε ηεο βαξύηεηαο g. Ο αξηζκόο Ν ηωλ ειεθηξνλίωλ πνπ πιενλάδνπλ ζηε ζηαγόλα είλαη: α) N q E g β) N E γ) N g q g E q Να επηιέμεηε ηε ζωζηή απάληεζε. ( μονάδερ) Να δηθαηνινγήζεηε ηελ απάληεζε ζαο. (7 μονάδερ)
ΘΔΜΑ Γ: Πάλω ζε κία επζεία βξίζθνληαη ηα ζεκεία Α, Β, Γ, Γ, όπωο θαίλεηαηζηνζρήκα. Γίλνληαη νη απνζηάζεηο (ΑΒ) = (ΒΓ) = 6cm θαη (ΒΓ) = 1,cm. Σηα ζεκεία Β θαη Γ είλαη αθιόλεηαηνπνζεηεκέλαζεκεηαθά ειεθηξηθά θνξηία Q 1 = +1κCθαη Q = -4κC. Θεωξνύκε όηη ζηα ζεκεία Α θαη Γ ην ειεθηξηθό πεδίν νθείιεηαη κόλν ζηα θνξηία Q 1 θαη Q. Γίλεηαη ε ηηκή ηεο ειεθηξηθήοζηαζεξάο 9 9 10 N m k. C Γ1.Να ζρεδηάζεηε ηελ δύλακε πνπ αζθείηαη αλάκεζα ζηα θνξηία Q 1 θαη Q θαη λα ππνινγίζεηε ην κέηξν ηεο.(6 μονάδερ) Γ.Να ππνινγίζεηε ην δπλακηθό ηνπ ειεθηξνζηαηηθνύ πεδίνπ ζην ζεκείν Γ.(6 μονάδερ) Γ3.Να βξείηε ηελ έληαζε ηνπ ειεθηξνζηαηηθνύ πεδίνπ ζην ζεκείν Α.(6 μονάδερ) Γ4.Να ππνινγίζεηε ην έξγν θαηά ηελ κεηαθίλεζε ελόο θνξηίνπ q = nc από ην ζεκείν Γ ζην ζεκείν Α. Να εμεγήζεηε ηη ζεκαίλεη ην πξόζεκν ηνπ έξγνπ πνπ βξήθαηε. (7 μονάδερ) ΘΔΜΑ Γ: Έζηω όηη έλα αθίλεην ζεηηθό ζεκεηαθό θνξηίν +Q δεκηνπξγεί γύξω ηνπ ειεθηξηθό πεδίν θαη έλα ζεκείν Α βξίζθεηαη ζε απόζηαζε r από απηό.τν δπλακηθό ζην ζεκείν Α έρεη ηελ ηηκή V A = 10 5 Vθαη ε έληαζε ζην ίδην ζεκείν είλαη Δ Α = 4 10 7 Ν/C. Η ειεθηξηθή ζηαζεξά kζεωξείηαη άγλωζηε θαη δελ κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα απηό ην πξόβιεκα. Γ1.Να βξεζεί ε απόζηαζε r.(6 μονάδερ) Έλα ζεκεηαθό θνξηίν q = +0,3 κc ηνπνζεηείηαη ζην ζεκείν Β πνπ απέρεη απόζηαζε r από ην ζεκείν Α. Γ.Να βξεζεί ε δύλακε πνπ πξέπεη λα αζθήζνπκε ζην θνξηίν q γηα λα ηζνξξνπεί θαη λα ζρεδηαζηεί ζην ζρήκα.(6 μονάδερ) Γ3.Να βξεζεί ε δηαθνξά δπλακηθνύ V A.(6 μονάδερ)
Γ4.Να ππνινγίζεηε ην έξγν γηα ηελ κεηαθίλεζε ηνπ θνξηίνπ qαπό ην ζεκείν Β ζην ζεκείν Α. (7 μονάδερ)