שאלה 13 למקור מתח בעל כא"מ ε והתנגדות פנימית לכל נורה התנגדות הזרם. L. בפתרונך הנח כי ההתנגדות r מחוברות במקביל n נורות זהות. L א. רשום ביטוי של מתח הדקי המקור V באמצעות, r ε, קבועה ואינה תלויה בעוצמת L ו-. n 10) נקודות) ב. מגדילים את מספר הנורות המחוברות במקביל למקור המתח. האם כתוצאה מכך עוצמת הזרם בכל אחת מהנורות גדלה, קטנה או אינה משתנה? ניתן לבטא את הקשר בין הפרמטרים השונים על ידי המשוואה 6 1 נמק. ) 3 : 1. V r 1 = n + ε ε L נקודות) תלמידים ביצעו ניסוי עם נורות זהות, כאשר על כל נורה רשום 20W. 12V, לכל אורך הניסוי אף נורה לא נשרפה. התלמידים שינו את מספר הנורות n המחוברות במקביל למקור ובדקו כיצד משתנה מתח הדקי המקור V. בעקבות הניסוי בנו גרף ליניארי וקיבלו 1 משוואת קו המגמה: + 0.0769 0.0007n = V ) ראה תרשים). 1/V (1/Volt) 0.086 0.085 0.084 0.083 0.082 0.081 0.08 0.079 0.078 0.077 0.076 0 2 4 6 8 10 12 14 n ג. ד. חשב את כא"מ המקור ואת התנגדותו הפנימית לפי קו המגמה. (10 נקודות) כמה נורות לכל היותר יכולים התלמידים לחבר בזמן הניסוי, כך שהמתח על כל נורה לא ירד מתחת ל-? 12V (7 נקודות)
Y M שאלה 14 נתון מעגל כמתואר בתרשים. במעגל מצויים 3 נק' ( ג) מפסקים פתוחים. סוגרים את Q. א) מתי הוראת הוולטמטר גדולה יותר? לפני סגירת המפסק או אחרי? הסבר. (5 ב) I. סוגרים גם את M. מה יקרה לעוצמת האור של הנורה? y נמק. 4) נק' ( V,ε r מה יקרה להוראת הוולטמטר? הסבר. ) 4 נק').II I. סוגרים גם את. N האם כעת נורה באור חזק יותר? נמק. (4 נק' ( N A2 A1 Q תאיר y.ii מה יקרה להוראת הוולטמטר? הסבר. (4 נק' ( X ד) נתון כי הוראת האמפרמטר ) A 1 כשכל המפסקים סגורים) היא 1.5. A הוראת X הוולטמטר 22V הוראת האמפרמטר A 2. x = 10Ω.0.5A היא מצא התנגדות הנגדים. (6 נק') ה) מצא התנגדות הנורה. y ) 1/3 6 נק')
שאלה 15 המעגל החשמלי המתואר בתרשים כולל: מקור מתח (r,ε), נגד, 0 10Ω= ריאוסטט S. 2 S, 1 מכשירי מדידה אידיאליים ושני מפסקים;, ε, r התנגדות תילי החיבור זניחה. 0 S 1 P A 1 V S 2 K M N A 2 א. כאשר שני המפסקים פתוחים, מראה הוולטמטר 10V. כאשר המפסק S 1 סגור, והמפסק S 2 פתוח, מראה הוולטמטר 8. V מצא את הכא"מ ε של מקור המתח ואת ההתנגדות הפנימית שלו, r. (6 נקודות). ב. כאשר המפסק S 1 פתוח, המפסק S 2 סגור, והגררה K נמצאת בקצה N של הריאוסטט, המתח הנמדד על ידי הוולטמטר קטן פי 1.5 מהכא"מ ε של מקור המתח. מהי ההתנגדות של הריאוסטט? (6 נקודות). ג. כאשר המפסק S 2 סגור, והמפסק S 1 פתוח (כמו בסעיף ב'): באיזו נקודה יש להציב את גררת הריאוסטט K, על מנת שהזרם דרך המקור יהיה מקסימלי? מהו המתח שמראה הוולטמטר במצב זה? (6 נקודות). ד. עתה סוגרים את שני המפסקים S 1 ו- S 2 מהי הוריית כל אחד מהאמפרמטרים ושל הוולטמטר כאשר גררת הריאוסטט K מוצבת בנקודה M? (4 נקודות).
שאלה 16 תלמיד חיבר את המעגל המתואר בתרשים. באמצעות הנגד המשתנה שינה התלמיד את הזרם במעגל ומדד את המתחים על הרכיבים השונים. התלמיד אסף את מדידותיו ושרטט גרפים המתארים את המתח V 1 על המקור ואת המתח V 3 על הנגד המשתנה, כפונקציה של עוצמת הזרם. כל מכשירי המדידה ניתנים להיחשב כאידיאליים. ε, r V(V) א. כתוב ביטוי המתאר את המתח V 1 על המקור כפונקציה של הזרם (בטא בעזרת 0, r, I ו- (ε 6) נק') ב. כתוב ביטוי המתאר את המתח V 3 על הנגד המשתנה כפונקציה של הזרם (8 נק') (בטא בעזרת 0, r, I ו-.(ε ג. היעזר בגרפים ומצא מהם r,, ε ו- את. הסבר את שיקוליך. (8 נק') 0 V 2 ד. העתק את התרשים למחברתך וצייר על אותה מערכת צירים גרף המתאר כפונקציה של הזרם. הסבר את שיקוליך. (7 נק'). ה. הסבר מה צריך התלמיד לעשות כדי למדוד בניסוי את הנקודה (0,12) 4 נקודות) 1 / 3 ) בגרף V 1 ואת הנקודה (2,0) בגרף.V 3
שאלה 17 במעגל המתואר בתרשים, סוללה אידיאלית וארבעה נגדים זהים. התנגדות כל אחד מן הנגדים מסומנת באות אך אינה נתונה. הנקודה D מהווה קצה של מתג היכול להתחבר לארבע נקודות שונות המסומנות בספרות מ- 1 עד 4. בין הנקודות k ו l מחובר מד מתח אידיאלי. V k l 1 4 D 2 3. V = 6 1 כאשר המתג D מחובר לנקודה מס' 2, מורה מד המתח V מצא את כא"מ הסוללה. 1) מה יורה מד המתח כאשר נחבר את המתג D לנקודה 3? 2) מה יורה מד המתח כאשר נחבר את המתג D לנקודה 1? כאשר המתג D מחובר לנקודה 4 מורה מד המתח V. מחברים בין הנקודות l ו k נגד נוסף במקביל לנגד הקיים. התנגדות הנגד החדש אינה ידועה. האם המתח עליו יורה הוולטמטר עתה, יגדל או יקטן? הסבר ללא חישוב! מחליפים את הסוללה בסוללה חדשה בעלת כא"מ והתנגדות פנימית שאינם ידועים. כאשר המתג D מחובר לנקודה מס' 2 מורה מד המתח. 8V כאשר המתג D מחובר לנקודה מס' 1 מורה מד המתח. 6V (1 א. ב. ג. ד. הראה כי התנגדותה הפנימית של הסוללה היא. 2 (2 חשב את כא"מ הסוללה החדשה.
מ'' שאלה 18 מעגל חשמלי מורכב ממקור כא, ארבעה נגדים, שלושה מדי מתח ומפסק אחד (ראה תרשים). הנח כי מדי המתח הינם אידיאליים. נתון,כי. 2 6Ω= M 1 3 ε,r V 1 V V 2 V 2 V V 3 4 כאשר המפסק פתוח (המצב הנראה בתרשים), מורים שני מדי המתח השמאליים:.V 1 =55V, V 2 =30v א. הסבר את משמעות ההנחה כי מדי המתח הם אידיאליים. (4 נק') ב. חשב את התנגדות הנגד. 1 (8 נק') ג. מה מורה מד המתח V 3 כאשר המפסק פתוח? נמק. ) 3 5 1 / נק') כאשר המפסק סגור מורים שלושת מדי המתח: V 1 =54V, V 2 =24V, V 3 =12V. ד. חשב את ההתנגדויות 3 ו-.(8 4 נק') ה. חשב את ε, כא''מ המקור ואת r, התנגדותו הפנימית. (8 נק')
שאלה 19 תלמיד רצה לחקור נתוניה של סוללה שקיבל. לצורך כך השתמש במעגל הבא: במהלך הניסוי שינה התלמיד בכל פעם את ההתנגדות של הריאוסטט ומדד את הזרם במעגל. הנח שהתלמיד השתמש במד זרם אידיאלי. התלמיד בנה טבלה של ערכי ההתנגדות של הנגד המשתנה לזרם ), ). לאחר המדידה העלה התלמיד את נתוניו על הגרף הבא: 1 I והערכים ההפכיים
א. ב. מצא את הקשר בין לבין ההתנגדות של הנגד המשתנה ) 8 נק') 1 I מצא מתוך הגרף הנתון ומהקשר שמצאת בסעיף א' השתמש התלמיד. ) 6 נק') ג. מצא מתוך הגרף הנתון ומהקשר שמצאת בסעיף א' הסוללה בה השתמש התלמיד. ) 6 נק') ד. ה. מהי המשמעות הפיסיקלית של נקודת החיתוך של הגרף עם ציר את הכא"מ של הסוללה בה את ההתנגדות הפנימית של. ) 8 נק') התלמיד חיבר נגד נוסף בטור למעגל. התנגדותו של הנגד הנוסף לא ידועה. לאחר שחזר על הניסוי קיבל התלמיד את הגרף החדש הבא ) הגרף העליון הוא הגרף של המדידה החדשה והגרף התחתון הוא הגרף של המדידה המקורית ( : מצא מתוך הגרף את ערכו של הנגד הנוסף. ) 5 נק')
שאלה 20 שני מטענים נקודתיים שווים q מסודרים לפי התרשים (a): א.שרטט את וקטור השדה בנקודות.,S,T ) 6 נק') ב.מוסיפים מטען נוסף שגודלו 2q כמו בתרשים (b). - האם לאחר ההוספה עוצמת השדה בנקודה תגדל, תקטן או לא תשתנה? נמק את תשובתך מבלי לחשב. (4 נק') - שרטט (בערך) את וקטור השדה החדש בנקודה. S הראה את הדרך. ) 4 נק' ( ג. מחליפים את המטען הנקודתי 2q בכדור טעון במטען 2q. (ראה תרשים ( c האם עוצמת השדה בנקודה תגדל, תקטן או לא תשתנה (יחסית לסעיף ב'). נמק את תשובתך מבלי לחשב. (4 נק')
שאלה 21 בין שני לוחות קבל שהמרחק ביניהם 20=d cm תלוי בקצה חוט מבודד כדור מוליך קטן,שמסתו 10=m 5- kg ומטענו 10=q. 6- C הכנסת הכדור בין לוחות הקבל d גורמת לחוט לסטות בזוית 4=α o.בהנחה שהמרחק בין הלוחות קטן מאד יחסית למימדיהם: d א. סמן את כיוון השדה החשמלי הפועל בין הלוחות ואת סוג המטען על כל לוח.הסבר תשובתך. (5 נק') ב. סמן את כל הכוחות הפועלים על הכדור לאחר הסטייה. (6 נק') ג. מהו הכוח החשמלי הפועל על הכדור והשדה החשמלי בין הלוחות? (12 ד. מהו המתח בין לוחות הקבל. ה. מה תהיה זווית הסטייה α כאשר מרחיקים הלוחות למרחק 2d זה מזה? נק') (5 נק')
שאלה 22 שני כדורים קטנים זהים (בעלי מסה m כל אחד) נטענו במטענים שונים. הכדור האחד (A) קשור לחוט מבודד אנכי ואינו חופשי לנוע ומטענו q. הכדור השני (B) קשור לקצה חוט חופשי שאורכו l, וקצהו השני קשור לנקודה קבועה על החוט האנכי (ראה תרשים א). מטענו של הכדור השני הוא q. במצב שווי משקל החוט סוטה מן האנך בזווית, θ ושני הכדורים נמצאים בגובה זהה. תרשים א' א. ב. ג. ד. ה. תאר את תרשים הכוחות עבור כדור B. הסבר מהו כל כוח ומי מפעיל אותו. ) 6 נק') מה אפשר לומר על סימני המטענים של שני הכדורים? (3 נקודות) בטא את מתיחות החוט באמצעות q, q, g, m ו- 6) θ נקודות). האם תשתנה זווית הסטייה בשווי משקל אם נחליף בין הכדורים את מטעניהם? הסבר. (4 נקודות) האם תשתנה זווית הסטייה בשווי משקל אם נניח בין הכדורים לוח של חומר מבודד? הסבר. (4 נקודות) מנמיכים את כדור A כך שהוא קשור עתה במרחק l קשור כדור B (ראה תרשים ב ). מן הנקודה שאליה תרשים ב' ו. ז. תאר את תרשים הכוחות עבור כדור B במצב זה. הסבר מהו כל כוח ומי מפעיל אותו. (1/3 6 נקודות) אם פורקים את כל המטען של כדור B מה קורה לכדורים לאחר מכן? תאר והסבר. (4 נקודות)
שאלה 23 בקודקודיו של המעוין ABCD נמצאים המטענים: A B,q A =q C =20μC.q B = -20μC D C.60º צלעות המעוין הן 40cm והזויות החדות הן א) מהו הכוח השקול הפועל על המטען החשמלי הנמצא בנקודה A ומהו הכוח השקול הפועל על המטען החשמלי הנמצא בנקודה B? ) 12 נק') ב) מהו השדה החשמלי בנקודה? (נקודת מפגש האלכסונים). ) 6 נק' ( ) 10 נק' ( ג) חשב את הפוטנציאל החשמלי בנקודות ו- D. ד) ממקמים בנקודה מטען.Q=5μC מצא את העבודה המתבצעת בהעברת המטען Q מנקודה לנקודה D. האם השדה החשמלי גורם למעבר זה או כוח חיצוני? נמק. (1/3 5 נק' ( שאלה 24 שני כדורים קטנים הטעונים במטען שלילי - Q (כל אחד) מוחזקים במקומם על ציר, 0 ( ו- -d) 0, ( - ראה תרשים. חלקיק שלישי שמטענו +q נמצא ה- y בנקודות (d. על ציר ה- x. נתונים Q,q,d,k y א) מהו השדה החשמלי הפועל על המטען q+ ) גודל וכיוון), כאשר הוא נמצא d -Q X +q X במרחק X מהראשית ) X -נתון)? ב) מהי העבודה החיצונית הדרושה על מנת להעביר את המטען q+ מ- x=0 ל-?x=4d האם יש לבצע עבודה המקרה זה או -d -Q שהשדה עצמו מבצע עבודה?
A שאלה 25 נתונים שני כדורים מוליכים A ו-, B בעלי רדיוסים A ו-, B המצוידים בידיות מבודדות, ולוח עשוי חומר מבודד. טוענים את הלוח במטען B חיובי. הכדורים אינם טעונים. א. לשני הכדורים רדיוסים שווים. B = A (1) מצמידים את הכדורים כפי שמתואר בתרשים א', ולאחר מכן מרחיקים אותם זה מזה. האם לאחר ההרחקה הכדורים יהיו טעונים? אם לא - הסבר; אם כן - ציין מהו סימן מטענו של כל כדור ומהו היחס q A q/ B בין מטעני הכדורים? הסבר. ) 7 נק') (2) מצמידים את הכדורים כמתואר בתרשים ב' ולאחר מכן מרחיקים אותם זה מזה. האם מצבם של שני הכדורים לאחר ההרחקה יהיה עתה זהה לזה שהתקבל במקרה הקודם (סעיף ב (1))? אם כן, הסבר. אם לא, ציין מהו סימן מטענו של כל כדור ומהו היחס q A q/ B בין מטעני הכדורים והסבר? ב. לשני הכדורים רדיוסים שונים, 2 B = A ובהתחלה הם צמודים כמתואר בתרשים ג'. בהמשך מרחיקים את הכדורים למרחק גדול מאד זה מזה ומהלוח הטעון. כתוצאה מכך, (1) מהו סימן מטענו של כל כדור ומהו היחס q A q/ B בין מטעני הכדורים? נמק. (7 נק') (2) מהו היחס V A V/ B בין הפוטנציאלים של שני הכדורים? נמק. ) 7 נק') + + + תרשים א B A + + + תרשים ב B A + + + תרשים ג
שאלה 26 B בשלושה מקדקודיו של מעוין ABCD מוקמו מטענים נקודתיים. ב- A מטען של 20 μc של Bמטען ב-,4 μc וב- C מטען של. 4 אורך אלכסוני AC=30 המעוין μc, cm ו- BD=40cm (ראה תרשים). A M C M א. חשב את עוצמת השדה במרכז המעוין (גודל וכיוון). ( 6 נק') ב. חשב את הכוח החשמלי שיפעל על מטען נקודתי שלילי של 10- μc אם יונח במרכז המעוין (גודל D וכיוון). ( 6 נק') משנים את סימנו של המטען החיובי בן 4 μc הנמצא בנקודה C למטען זהה שלילי: ג. הגדר מהו פוטנציאל וחשב את גודלו בנקודות M ו- D. (8 נק') - 10 μc ד. חשב את העבודה הדרושה כדי להעביר את המטען הנקודתי.( 5) נק') מקדקוד D למרכז המעוין (נקודה M ה. ו. האם ניתן להציב בקודקוד D מטען כך שעוצמת השדה במרכז המעוין תשווה לאפס? אם כן חשב את המטען, אם לא נמק. (4 נק') האם ניתן להציב בקודקוד D מטען כך שהפוטנציאל במרכז המעוין ישווה לאפס? אם כן, חשב את המטען, אם לא, נמק. (4.33 נק')
שאלה 27 שני כדורי מתכת זעירים טעונים במטען חשמלי Q מונחים במערכת צירים.xy המרחקים בין השנתות על מערכת הצירים הם ביחידות של r. 0 המטען Q 1 מונח בראשית הצירים ו Q 2 מונח בנקודה ששיעוריה הם ) 0 4r),0 3r כמתואר באיור.. נתון ש Q 1 חיובי ו Q 2 שלילי. 2 Q 1 = Q וכן y Q 2 Q 1 A x r o בטא באמצעות,k r 0, Q את הגדלים הבאים: א- 1 א- 2 א- 3 רכיבי השדה החשמלי בנקודה. A (8 נקודות) כיוונו של השדה החשמלי השקול. צרף לפתרונך שרטוט מתאים. (4 נקודות) הפוטנציאל החשמלי בנקודה זו. (4 נקודות). r 0 הוסף 7 ב- 1 העתק את השרטוט למחברתך- בחר כקנה מידה 2 משבצות עבור קווי שדה שמקורם ב Q 1 ומייצגים את השדה החשמלי, באופן איכותי, בכל האזור המתוחם על ידי המלבן הגדול באיור. ב- 2 הגדר את המושג "משטח שווה פוטנציאל". (3 נקודות) ב- 3 הוסף לשרטוט ששרטטת, קו מקווקו שמתחיל בנקודה ) 0 2r),0 1r ומייצג קו שווה פוטנציאל באזור של השדה החשמלי. הסבר כיצד שרטטת את הקו. במקרה אחר נתון: r 0 = 1m, Q 2 = -2µC, Q 1 =2µC ג חשב את תאוצתו של אלקטרון שחולף בנקודה A (גודל וכיוון). ) 1/3 6 נקודות)
שאלה 28 שני מטענים Q a = 2 µc ו- Q b = -3 µc נמצאים על ציר ה- x במרחק 19 cm אחד מהשני. מהי עוצמת השדה החשמלי בנקודה )? d = 14 cm) P א. מה גודלו וכיוונו של הכוח שפועל על? Q b ב. בניסוי אחר שני המטענים קשורים לקצותיו של קפיץ. אורכו של הקפיץ ג. s, 0 = 19 cm אורכו של הקפיץ במצב שיווי משקל כאשר במצב רפוי המטענים קשורים אליו s. 1 = 10 cm מהו קבוע הקפיץ?
שאלה 29 גוף נקודתי A הטעון במטען חיובי מוחזק במקום קבוע. מקרבים אל הגוף A מוליך ניטרלי B הנמצא תחילה במרחק רב יותר מגוף A. (ראה תרשים א') A B B תרשים א'. א. סמן בתרשים א' את התפלגות המטענים על הגוף B כשהוא נמצא בקרבת הגוף A. ב. האם גוף A מפעיל כוח חשמלי על המוליך הניטרלי B במצב המתואר בתרשים א'? אם לא- נמק, אם כן- ציין את כיוון הכוח ונמק. (6 נק') ג. האם מתבצעת עבודה על- ידי כוח חיצוני בתהליך הבאתו של הגוף הניטרלי B אל הגוף A או העבודה מתבצעת על- ידי הכוח החשמלי? נמק. (8 נק') ד. כשגוף B נמצא במצב המתואר בתרשים א' מאריקים אותו (ראה תרשים ב'). סמן בתרשים ב' את התפלגות המטענים על הגוף B במצב החדש. האם יש הבדל בין התפלגות המטענים במצב המתואר בתרשים ב' לבין התפלגותם במצב המתואר בתרשים א'? הסבר. (5 נק') A B תרשים ב'. ה. האם הכוח המוזכר בסעיף ב' גדל או קטן בעקבות הארקת המוליך B? נמק. (5 נק') ו. האם העבודה שהוזכרה בסעיף ג' גדלה, קטנה או לא משתנה, אם הגוף B מוארק במשך כל תהליך קירובו אל הגוף A? נמק. ) 3 4 1 / נק')
שאלה 30 שני לוחות מתכת גדולים אופקיים ומקבילים מותקנים כך שהמרחק ביניהם,6cm מחברים את הלוחות למקור מתח וטוענים אותם במטענים שווים בגודלם ומנוגדים בסימנם כך, שהפרש הפוטנציאלים בין הלוחות הוא 1200 וולט. הלוח העליון נטען במטען שלילי. לאחר מכן מנתקים את הלוחות ממקור המתח. הניחו, שבין הלוחות נוצר שדה חשמלי אחיד. א. הוסיף בתרשים באזור שבין הלוחות 3 קווי שדה חשמלי ו- 3 פוטנציאל. הסבר. משטחים שווי ק' ב. משחררים כדור קטן שמסתו 0.1g ומטענו 2x10 7- C באמצע המרווח בין הלוחות. מתברר, שהכדור הקטן מתחיל להאיץ כלפי מעלה. הסבר מדוע זה קורה. ג. חשב תוך כמה זמן יגיע הכדור הקטן ללוח העליון. ד. משנים את המרחק בין הלוחות לפני הטעינה באותו הפרש הפוטנציאלים ומתברר, שעכשיו הכדור נשאר במנוחה בנקודה בה שוחרר. האם המרחק החדש בין הלוחות גדול או קטן יותר מאשר בטעינה הקודמת? נמק.
שאלה 31 שני לוחות בעלי שטח A כל אחד טעונים במטען q+ ו- q-, נמצאים במרחק d זה מזה.הנח שמימדי הלוחות גדולים מאוד יחסית למרחק שביניהם. בסעיפים הבאים הזנח את כוח הכובד. נתון: d = 1 cm, q= 10-8 C, A= 0.16 m 2 ε 0 =8.85*10-12 F/m, -q +q P -e N 1 2 3 d d ב. ג. ד. א. חשב את צפיפות המטען האחידה של כל לוח. (4 נק') חשב את השדה החשמלי (גודל וכיוון) באזורים : 2,1 ו- 3. (6 נק') אלקטרון שמסתו m=9.11 10-31 kg ומטענו e = -1.6 10-19 C משוחרר ממנוחה בנקודה P.מהי צורת מסלולו ומהו סוג התנועה באזור? 2 הסבר (6 נק') תוך כמה זמן יגיע האלקטרון ללוח הימני? ובאיזו מהירות? (10 נק') הלוח הימני מחורר על ידי מספר נקבים שהאלקטרון יכול לעבור דרכם. ה. מהי צורת מסלולו ומהו סוג התנועה באזור 3? הסבר (4 נק') ו. האם האלקטרון יגיע לנקודה N הנמצאת מול נקודה P? אם לא,הסבר מדוע לא ואם כן, תוך כמה זמן? (3 נק')
v=6 10 5 שאלה 32 אלקטרון שמהירותוm/s נכנם למרחב שבין שני לוחות מתכת מקבילים. אורך הלוחות l=15mm ומרחק ביניהם.d=5mm הלוחות מחוברים להפרש פוטנציאלים V. ברגע הכניסה חולף האלקטרון סמוך לקצהו של הלוח A A ) ראה תרשים ). l d B א) מה צריך להיות כיוונו של השדה החשמלי בין הלוחות על מנת שהאלקטרון יסטה ממסלולו לכיוון הלוח B? נמק. (3 נק') ב) מהי צורת המסלול של האלקטרון בשדה? נמק. מצא את משוואת המסלול באמצעות הנתונים שקיבלת והמתח V כפרמטר. לכתיבת המשוואה תתייחס למערכת צירים מתאימה (הנח כי כוח הכובד הפועל על האלקטרון זניח בהשוואה לכוח החשמלי). ) 11 נק' ( ג) מהו המתח המקסימלי V max בין הלוחות, כך שהאלקטרון יוצא מהשדה מבלי לפגוע בלוח התחתון? ) 9 נק' ( ד) האם תשובותיך לסעיפים הקודמים היו משתנים, אילו למרחב שבין שני הלוחות היה נכנס פרוטון באותה המהירות? נמק את התשובות מבלי לחשב מחדש את המתח. 1/3 10 נק' (
שאלה 33 חלקיקים בעלי מטען q+ ומסה m נפלטים ממקור S במהירויות שונות. החלקיקים נכנסים אל בין לוחות קבל שבו פועלים שדה חשמלי אחיד E ושדה מגנטי אחיד, B כמתואר בתרשים, ונעים בתוכו בקו ישר ללא הסחה. השדה המגנטי שורר גם מחוץ לקבל. U x V E d S במרחק d מנקודת היציאה של החלקיקים מהקבל נמצא נקב קטן דרכו נכנסים החלקיקים אל תוך קבל שני בו לא פועל שדה מגנטי. על הקבל השני מופעל מתח עצירה V. ניתן להזניח את כוח הכובד הפועל על החלקיקים. נתונים: m,q,e,b א) באיזו מהירות U נעים החלקיקים היוצאים מהקבל הראשון? (11 נק' ( ב) מהו המרחק d? ) 11 נק' ( ג) מה צריך להיות ערכו המינימלי של המתח V המופעל על הקבל השני, כדי שהחלקיקים הנכנסים לתוכו יעצרו לחלוטין בדיוק בפגיעתם בלוח התחתון? ) 1/3 11 נק' (
שאלה 34 עורכים ניסוי על מנת לחקור את אופיו הווקטורי של השדה המגנטי. לשם כך משתמשים בסילונית מקור מתח, נגד, אמפרמטרים מצפן וכריכה מעגלית. התלמיד חיבר בטור אל הכריכה אמפרמטר, נגד וסוללה., גודל הנגד הוא 10, Ω אורך רדיוס הכריכה 1mm וגודל הכא"מ הוא 100. V הנח כי מישור הכריכה הוא אופקי וההתנגדות הפנימית של הסוללה היא אפס. כריכה אופקית A א. סמן את כיוון השדה המגנטי הנוצר על ידי הכריכה וחשב את גודלו.(נמק תשובתך) התלמיד בנה מעגל טורי נוסף המורכב מנגד וסוללה הזהים למעגל הקודם המחוברים לסילונית. התלמיד שרטט חתך רוחב של הסילונית. בתיילים העליונים הזרם יוצא מהדף ובתיילים התחתונים הזרם נכנס אל הדף. ב. סמן את כיוון השדה המגנטי הנוצר במרכזה של הסילונית. (נמק תשובתך) התלמיד הכניס את הכריכה האופקית למרכזה של הסילונית כך שמישור הכריכה התלכד עם הציר המרכזי של הסילונית.התלמיד מדד זווית הסחה של 30= 0 α בין המחט המגנטית של המצפן לבין הציר האנכי של הסילונית ) התעלם מהשדה המגנטי של כדור הארץ). ג. שרטט את כיווני השדות המגנטיים הפועלים על מחט המצפן הנמצאת במרכז הסילונית ובמרכז הכריכה במצב בו עובר זרם חשמלי בשני המעגלים וסמן בתרשים את זווית ההסחה α ד. פתח ביטוי ל- (α tan( כפונקציה של צפיפות הליפופים בסילונית ה. חשב את צפיפות הליפופים (מספר ליפופים ליחדת אורך)
שאלה 35 בניסוי עם מאזני זרם איזן תלמיד את המאזניים והכניסם לתוך סליל בעל צפיפות ליפופים של 40 ליפופים ל-.cm את הסליל חיבר למקור מתח, כך שזרם בו זרם של 2A (ראה תרשים 1). בתרשים 2 נראים מאזני הזרם במבט על. כשחיבר התלמיד את המאזניים למקור מתח דרך המגעים a ו- b שבמאזניים, הופר שווי המשקל. התלמיד איזן מחדש את המאזניים בעזרת סיכות שהונחו על הכף הנגדית. הוא חזר על הניסוי מספר פעמים, כשבכל פעם המתח שונה, וערך טבלה של מספר הסיכות, N, כתלות במתח,.V ab b זרם I = 2A a תרשים 1. b L d a תרשים. 2 5 3.30 4 2.40 3 2.00 2 1.30 1 0.67 N V ab (V) נתונים בנוסף: התנגדות מאזני הזרם-, = 1Ω רוחב התיל במאזניים- = d.m = 0.02gr מסת סיכה-,L = 10cm - אורך התיל במאזניים,3cm א. ב. ג. ד. הסבר מדוע מופר האיזון עם הזרמת זרם במאזניים. איזה מהמגעים שבמאזניים a או b חובר להדק החיובי של מקור המתח? הסבר. שרטט גרף של N כפונקציה של המתח V. ab מצא מתוך הגרף את ערכו של μ. 0 הסבר.