ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΙΙ TMHMA ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΟΥΝΙΟΣ 2014 Κυκλώνουμε τις σωστές απαντήσεις στο παρών φυλλάδιο το άλλο φυλλάδιο είναι πρόχειρο παραδίδουμε και τα δυο φυλλάδια. Κάθε σωστή απάντηση μετρά 0.5 μονάδες ενώ κάθε λάθος -0.1 μονάδες. Δίδεται k=1/(4πε 0 ) ~ 9 10 9 N*m 2 /C 2. i,j,k είναι τα μοναδιαία διανύσματα κατά την διεύθυνση των θετικών αξόνων των x,y,z αντίστοιχα. Καλή Επιτυχία! Ονοματεπώνυμο: Αριθμός Φοιτητικού Μητρώου (1) Ομοιόμορφα φορτισμένη ράβδος από αγώγιμο υλικό φέρει συνολικό φορτίο +Q. Η ράβδος βρίσκεται πάνω στον θετικό άξονα των y (βλέπε σχήμα). Η συνισταμένη ηλεκτρική δύναμη που ασκεί η ράβδος σε σημειακό φορτίο -Q που βρίσκεται στο σημείο P(a,0) στον θετικό άξονα των x έχει φορά κατά τον(τους) άξονα(άξονες): A: -j B: i,-j C: -i D: -i,+j (2) Σημειακά φορτία -Q,-Q,+Q είναι τοποθετημένα πάνω σε ευθεία γραμμή όπως φαίνεται στο σχήμα με το μεσαίο φορτίο -Q να απέχει απόσταση 1 m από τα άλλα δύο φορτία -Q και +Q. Αν Q=1.0 nc τότε το μέτρο της συνισταμένης ηλεκτρικής δύναμης που ασκείται στο μεσαίο φορτίο είναι : A: 12.6x10-9 N B: 2.7x10-8 N C: 2.01x10-8 N D: 18.0x10-9 N (3) H μονάδα της ηλεκτρικής χωρητικότητας είναι το farad. Το 1 F αντιστοιχεί σε : A: ampere/coulomb B: ampere/volt C: volt/ampere D: coulomb/volt (4) Συμπαγής σφαίρα ακτίνας R από μονωτικό υλικό είναι ομοιόμορφα φορτισμένη με συνολικό φορτίο +2Q. Το μέτρο του ηλεκτρικού πεδίου εντός της σφαίρας για r<r ( r είναι η απόσταση από το κέντρο της σφαίρας) είναι:
A: Q/(4πε 0 R 2 ) B: Q*(2πε 0 R 2 ) C: Q/(4πε 0 r 2 ) D: Q/(2πε 0 r 2 ) (5) Συμπαγής αγώγιμη σφαίρα έχει ακτίνα R και συνολικό φορτίο +Q και βρίσκεται σε ηλεκτροστατική ισορροπία. Το μέτρο του ηλεκτρικού πεδίου εντός της σφαίρας για r<r ( r είναι η απόσταση από το κέντρο της σφαίρας) είναι: A: (Qr)/(4πε 0 R 3 ) B: 0 C: Q/(4πε 0 R 2 ) D: Q/(4πε 0 r 2 ) (6) Σημειακό φορτίο +Q βρίσκεται στο κέντρο δυο ομόκεντρων σφαιρών ακτίνας R και 4R. Ο λόγος της ροής του ηλεκτρικού πεδίου που διέρχεται από την επιφάνεια της πρώτης σφαίρας προς την ροή του ηλεκτρικού πεδίου που διέρχεται από την επιφάνεια της δεύτερης σφαίρας είναι: A: 4 B: 16 C: 1 D: 1/3 (7) Tο έργο που χρειάζεται για να τοποθετηθούν 3 σημειακά φορτία +Q στις 3 κορυφές ισόπλευρου τριγώνου με πλευρές μήκους s είναι: A: (4kQ)/s B: (4kQ 2 )/s C: (3kQ 2 )/s D: (3kQ)/s (8) Δίδεται μονοδιάστατο ηλεκτρικό πεδίο έντασης Ε(x)=-3(x+2) 2. Το δυναμικό (απόλυτη τιμή) που αντιστοιχεί στο παραπάνω ηλεκτρικό πεδίο είναι: A: 6(x+2) B: (x+2) 3 C: 6(x+2) 2 D: 9(x+2) (9) Το ηλεκτρικό φορτίο q που διέρχεται μέσω αγωγού μεταβάλλεται με τον χρόνο t σαν q=αt 2 με α μια σταθερά. Το ηλεκτρικό ρεύμα την χρονική στιγμή t= τ s είναι : A: 2ατ B: (αt 2 )/2 C: (ατ 2 )/2 D: 3ατ 2 (10) Αγωγός σταθερής διατομής εμβαδού A και μήκους d. Αν η επιφάνεια του αγωγού διπλασιαστεί ενώ το μήκος του τετραπλασιαστεί τότε η αντίσταση του αγωγού είναι το... της αρχικής: A: 2 B: 1/2 C: 4 D: 1 (11) Αγωγός σε σχήμα ορθής γωνίας έχει άπειρο μήκος και διαρρέεται από σταθερό ρεύμα I (δες σχήμα). Το μέτρο του μαγνητικού πεδίου στο σημείο P που βρίσκεται σε απόσταση x από τον αγωγό είναι: A: (μ 0 Ι)/(4πx) B: (μ 0 Ι)/(4x) C: (μ 0 Ι)/(2x) D: (μ 0 Ι)/(2πx) (12) Μακρύς κυλινδρικός αγωγός ακτίνας R διαρρέεται κατά μήκος του άξονά του από σταθερό
ρεύμα έντασης I. Tο μέτρο του μαγνητικού πεδίου σε μια απόσταση r από τον άξονα του κυλίνδρου για r>r (εκτός του κυλίνδρου είναι): A: μ 0 Iπr 2 Β: (μ 0 I r)/2 C: (μ 0 I)/(2πr) D: μ 0 IπR 2 (13) Αγωγός αποτελείται από ευθύγραμμο τμήμα απείρου μήκους και από κυκλικό κομμάτι ακτίνας R και διαρρέεται από σταθερό ρεύμα Ι (δες σχήμα). Το μέτρο του μαγνητικού πεδίου στο κέντρο του κύκλου είναι: A: (μ 0 I)/(2πR) B: (μ 0 I)/(4πR) C: ((μ 0 I)/(4R))*(1+1/π) D: ((μ 0 I)/(2R))* (1+1/π) (14) Για να υπολογίσω το μαγνητικό πεδίο μιας κατανομής ηλεκτρικού ρεύματος μπορώ να κάνω χρήση του(των) νόμου(νόμων): A: Ohm B: Biot-Savart, Ampere C: Ohm, Coulomb D: Coulomb (15) H μαγνητική διαπερατότητα του κένου μ 0 έχει μονάδες: A: Wb/(A*m 2 ) B: Wb/(A*m) C: (A*m 2 )/Wb D: (A*m)/Wb (16) Αρνητικό φορτίο -q κινείται προς τα δεξιά στο επίπεδο της σελίδας όπως φαίνεται στο σχήμα. Η αρχική διεύθυνση που θα εκτραπεί το φορτίο όταν εισέλθει σε χώρο με ομογενές μαγνητικό πεδίο που βρίσκεται στο επίπεδο της σελίδας και σχηματίζει γωνία 90 μοιρών με την διεύθυνση της αρχικής ταχύτητας του φορτίου είναι : A: κάθετη στο επίπεδο της σελίδας με φορά από την σελίδα προς τον αναγνώστη Β: στο επίπεδο της σελίδας με φορά προς τα κάτω C: κάθετη στο επίπεδο της σελίδας με φορά από τον αναγνώστη προς την σελίδα D: στο επίπεδο της σελίδας με φορά προς τα πάνω
(17) Βρόχος από αγώγιμο υλικό σε σχήμα παραλληλογράμμου έχει πλευρές μήκους L και w και κινείται με σταθερή ταχύτητα μέτρου v προς τα δεξιά (δες σχήμα). Η επαγόμενη ΗΕΔ και η φορά της μαγνητικής δύναμης που ασκείται στον βρόχο όταν εξέρχεται από χώρο με ομογενές μαγνητικό πεδίο μέτρου Β που είναι κάθετο στο επίπεδο της σελίδας και με φορά προς αυτό είναι: A: -vbw, προς τα δεξιά B: -vbl, προς τα αριστερά C: -vbw, προς τα αριστερά D: -vbl, προς τα δεξιά (18) Συμπαγής σφαίρα ακτίνας 2R από μονωτικό υλικό είναι ομοιόμορφα φορτισμένη με συνολικό φορτίο Q. Το μέτρο του ηλεκτρικού πεδίου εκτός της σφαίρας (r>2r) είναι: A: Q*8π ε 0 R 2 B: Q*4πε 0 r 2 C: Q/(8π ε 0 R 2 ) D: Q/(4πε 0 r 2 ) (19) Μαγνητικό πεδίο (σε Τ) μεταβάλλεται με τον χρόνο σαν B=20.0t 2, με t τον χρόνο σε s. Αγώγιμος βρόχος σχήματος τετραγώνου που η κάθε πλευρά του είναι d=2 m. Το μαγνητικό πεδίο είναι κάθετο στο επίπεδο του βρόχου. Η επαγόμενη ηλεκτρεργετική δύναμη (απόλυτη τιμή) στον βρόχο όταν t=1 s είναι: A: 10 V B: 20 V C: 160 V D: 80 V (20) Δίδεται μονοδιάστατο ηλεκτρικό δυναμικό V(x)=5(x+1) 2 [V]. Το ηλεκτρικό πεδίο στο σημείο x=1 m είναι: A: -15 V/m B: 7 V/m C: 15 V/m D: -20 V/m