ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ

05 0 ΣΕΙΡΑ Α ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑ ο Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις -4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.. Σε ένα σημείο Σ ενός ηλεκτρικού πεδίου η ένταση είναι. Αν στο σημείο Σ τοποθετηθεί σημειακό φορτίο q > 0 του ασκείται δύναμη F. Η ένταση και η δύναμη F φαίνονται στο σχήμα Σ Σ q F q (α) (β) F Σ q (γ) F Σ q (δ) F. Μια από τις ιδιότητες των δυναμικών γραμμών ενός ηλεκτρικού πεδίου είναι ότι: α) τέμνονται μεταξύ τους β) είναι πάντα παράλληλες μεταξύ τους γ) το μέτρο της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου είναι μικρότερο εκεί που είναι πιο πυκνές δ) απομακρύνονται από τα θετικά φορτία και κατευθύνονται στα αρνητικά 3. Στο S.I., η μονάδα μέτρησης της έντασης του ηλεκτρικού ρεύματος είναι το: α) V γ) β) C δ) F 4. Σε ένα σημείο Α ενός ηλεκτρικού πεδίου το δυναμικό είναι +4V. Αν στο σημείο Α τοποθετηθεί δοκιμαστικό, σημειακό φορτίο +C θα αποκτήσει δυναμική ενέργεια: Σελίδα από 5

α) +J β) -J γ) +8J δ) -8J 5. Να χαρακτηρίσετε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις ως σωστή (Σ) ή λανθασμένη (Λ). α) Αν η απόσταση μεταξύ δύο ακίνητων, σημειακών φορτίων διπλασιαστεί τότε το μέτρο των ηλεκτρικών δυνάμεων που αναπτύσσονται μεταξύ τους υποτετραπλασιάζεται. β) Ηλεκτρικό πεδίο ονομάζουμε το χώρο μέσα στον οποίο όταν βρεθεί ηλεκτρικό φορτίο δέχεται ηλεκτροστατική δύναμη. γ) Σε ένα ομογενές ηλεκτρικό πεδίο οι δυναμικές γραμμές είναι παράλληλες και ισαπέχουσες μεταξύ τους. δ) Η ηλεκτρική πηγή δημιουργεί ηλεκτρικά φορτία σε ένα κύκλωμα. ε) Η προσανατολισμένη κίνηση των φορτίων ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα.. α. δ 3. γ 4. γ 5. α)σ β)σ γ)σ δ)λ ε)σ ΘΕΜΑ ο. Να αποδείξετε ότι το μέτρο της έντασης σε ένα σημείο Σ του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργείται από ακίνητο σημειακό φορτίο Q δίνεται από τη Q σχέση K, όπου Q το σημειακό φορτίο-πηγή, r η απόσταση του Σ r από το φορτίο Q και K η ηλεκτρική σταθερά. (Μονάδες 9) Σχ. βιβλίο, σελ. 8. Ένα ακίνητο, σημειακό φορτίο Q > 0 δημιουργεί ηλεκτρικό πεδίο. Ένα δοκιμαστικό φορτίο q > 0 τοποθετείται αρχικά σε σημείο Α και στη συνέχεια σε σημείο Β του πεδίου. Για τα μέτρα των δυνάμεων Coulomb F, F B που ασκούνται στο δοκιμαστικό φορτίο όταν βρίσκεται στα σημεία Α, Β αντίστοιχα ισχύει: F B = 4F. Η σχέση που συνδέει τα δυναμικά V, V B του πεδίου στα σημεία Α, Β αντίστοιχα είναι: α) V Β = V Α β) V Β = V Α / γ) V Β = 4V (Μονάδες 3) Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας. Σελίδα από 5

Σωστή απάντηση η: α Qq Qq F =4F ή Κ =4Κ ή r =r r r B B B Άρα Q Q Q V V =Κ = Κ = Κ = ή V =V B B r rb rb 3. Ένας επίπεδος πυκνωτής αποθηκεύει ενέργεια U = J όταν εφαρμοστεί τάση V στους οπλισμούς του. Αν στους οπλισμούς του εφαρμοστεί διπλάσια τάση (V = V) θα αποθηκεύσει ενέργεια: α) U = 4J β) U = 8J γ) U = J (Μονάδες 3) Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας. Σωστή απάντηση η: β U = C V = C V = 4 CV = 4U = 8J ΘΕΜΑ 3 ο ύο σημειακά φορτία Q = +μc και Q τοποθετούνται ακλόνητα στα σημεία Α και Β αντίστοιχα, σε απόσταση d = m μεταξύ τους. Στο μέσο Μ του ευθύγραμμου τμήματος ΑΒ το δυναμικό του πεδίου των δύο φορτίων είναι V M = 7 0 3 V. Να υπολογίσετε: α) το δυναμικό V στο σημείο Μ λόγω του φορτίου Q. β) το έργο της δύναμης του πεδίου κατά τη μετακίνηση ενός φορτίου q = +μc από το M στο άπειρο. γ) το φορτίο Q. (Μονάδες 8) δ) το μέτρο F της δύναμης Coulomb που ασκείται από το ένα φορτίο στο άλλο. ίνεται: K = 9 0 9 Nm /C. Λύση Σελίδα 3 από 5

Q 3 α) V = K ή V=80V d/ -3 β) W = qv ή W=7 0 J M 3 γ) V = V + V ή V =V - V =9 0 V M M Q Vd -6 V = K ή Q = ή Q = 0 C d/ K QQ -3 δ) F = K ή F=4,5 0 N d ΘΕΜΑ 4 ο ύο σημειακά φορτία Q = +9μC και Q = -6μC τοποθετούνται ακλόνητα στα σημεία B και Γ αντίστοιχα, της βάσης ενός ορθογωνίου r r o τριγώνου ΑΒΓ ( Â 90 ) με πλευρές (B) = r = 3cm και (Γ) = r = 4cm. B Q Γ Q Να υπολογίσετε: α) τη δυναμική ενέργεια του συστήματος των δύο φορτίων. β) το δυναμικό του πεδίου των δύο φορτίων στην κορυφή Α. γ) την ένταση του πεδίου των δύο φορτίων στην κορυφή Α. (Μονάδες 7) (Μονάδες 8) δ) το μέτρο της δύναμης που ασκείται σε δοκιμαστικό φορτίο q = + μc, αν τοποθετηθεί στην κορυφή Α. (Μονάδες 4) ίνεται: K = 9 0 9 Nm /C. α) Είναι d=(βγ)= r +r =5cm Λύση U=K QQ d =-5,9J Q Q 5 β) V = K +K ή V =-9 0 V r r Σελίδα 4 από 5

Q 7 γ) Ε =K ή Ε =9 0 Ν /C r Q 7 Ε =K ή Ε =9 0 Ν /C r Οι διευθύνσεις των εντάσεων Ε και Ε είναι κάθετες μεταξύ τους. 7 Ε = Ε +Ε ή Ε =9 0 Ν /C Ε Ε ο εφφ = = ή φ =45 Ε Ε Α Β Ε φ Γ Q Q δ) F = qe ή F=80Ν Σας ευχόμαστε επιτυχία! Σελίδα 5 από 5

05 0 ΣΕΙΡΑ B ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑ ο Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις -4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.. Σε ένα σημείο Σ ενός ηλεκτρικού πεδίου η ένταση είναι. Αν στο σημείο Σ τοποθετηθεί σημειακό φορτίο q < 0 του ασκείται δύναμη F. Η ένταση και η δύναμη F φαίνονται στο σχήμα Σ Σ q F q F (α) (β) Σ q (γ) F Σ q (δ) F. Μια από τις ιδιότητες των δυναμικών γραμμών ενός ηλεκτρικού πεδίου είναι ότι: α) τέμνονται μεταξύ τους β) το μέτρο της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου είναι μεγαλύτερο εκεί που είναι πιο πυκνές γ) είναι πάντα παράλληλες μεταξύ τους δ) απομακρύνονται από τα αρνητικά φορτία και κατευθύνονται στα θετικά 3. Στο S.I., η μονάδα μέτρησης της χωρητικότητας ενός πυκνωτή είναι το: α) Ν/C γ) F β) V δ) 4. Σε ένα σημείο Α ενός ηλεκτρικού πεδίου το δυναμικό είναι +0V. Αν στο σημείο Α τοποθετηθεί δοκιμαστικό, σημειακό φορτίο +5C θα αποκτήσει δυναμική ενέργεια: α) -50J β) +50J γ) -J δ) +J Σελίδα από 5

5. Να χαρακτηρίσετε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις ως σωστή (Σ) ή λανθασμένη (Λ). α) Αν η απόσταση μεταξύ δύο ακίνητων, σημειακών φορτίων υποδιπλασιαστεί τότε το μέτρο των ηλεκτρικών δυνάμεων που αναπτύσσονται μεταξύ τους υποδιπλασιάζεται. β) Αν το φορτίο ενός πυκνωτή είναι Q, τότε ο κάθε οπλισμός του έχει αποθηκεύσει φορτίο Q/. γ) Σε όλα τα σημεία ενός ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου, η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου είναι ίδια. δ) Ένα μεταλλικό αγωγό τον διαρρέει ηλεκτρικό ρεύμα. Η φορά κίνησης των ηλεκτρονίων στον αγωγό είναι η συμβατική φορά του ηλεκτρικού ρεύματος. ε) Η ηλεκτρική πηγή θέτει σε προσανατολισμένη κίνηση τα ηλεκτρικά φορτία σε ένα κύκλωμα.. α. β 3. γ 4. β 5. α)λ β)λ γ)σ δ)λ ε)σ ΘΕΜΑ ο. Να αποδείξετε ότι το δυναμικό V σε ένα σημείο Σ του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργείται από ακίνητο σημειακό φορτίο Q δίνεται από τη σχέση V Q = K, όπου Q το σημειακό φορτίο-πηγή, r η απόσταση του Σ από το r φορτίο Q και K η ηλεκτρική σταθερά. (Μονάδες 9) Σχ. βιβλίο, σελ. 7. Ένα ακίνητο, σημειακό φορτίο Q > 0 δημιουργεί ηλεκτρικό πεδίο. Ένα δοκιμαστικό φορτίο q > 0 τοποθετείται αρχικά σε σημείο Α και στη συνέχεια σε σημείο Β του πεδίου. Για τα μέτρα των δυνάμεων Coulomb F, F B που ασκούνται στο δοκιμαστικό φορτίο όταν βρίσκεται στα σημεία Α, Β αντίστοιχα ισχύει: F Α = 9F Β. Η σχέση που συνδέει τα δυναμικά V, V B του πεδίου στα σημεία Α, Β αντίστοιχα είναι: α) V Β = 3V Α β) V Β = V /9 γ) V Β = V Α /3 (Μονάδες 3) Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας. Σελίδα από 5

Σωστή απάντηση η: γ Qq Qq F =9F ή Κ =9Κ ή r =3r r r Α Β Β Α Α Β Άρα Q Q Q V V r 3r 3 r 3 3 Α V Β =Κ = Κ = Κ = ή V B = Β Α Α 3. Ένας επίπεδος πυκνωτής αποθηκεύει ενέργεια U = 5J όταν εφαρμοστεί τάση V στους οπλισμούς του. Αν στους οπλισμούς του εφαρμοστεί τριπλάσια τάση (V = 3V) θα αποθηκεύσει ενέργεια: α) U = 5J β) U = 30J γ) U = 45J (Μονάδες 3) Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας. Σωστή απάντηση η: γ U = C V = C 3V =9 CV =9U = 45J ΘΕΜΑ 3 ο ύο σημειακά φορτία Q = +4μC και Q τοποθετούνται ακλόνητα στα σημεία Α και Β αντίστοιχα, σε απόσταση d = 6m μεταξύ τους. Στο μέσο Μ του ευθύγραμμου τμήματος ΑΒ το δυναμικό του πεδίου των δύο φορτίων είναι V M = 5 0 3 V. Να υπολογίσετε: α) το δυναμικό V στο σημείο Μ λόγω του φορτίου Q. β) το έργο της δύναμης του πεδίου κατά τη μετακίνηση ενός φορτίου q = +μc από το M στο άπειρο. γ) το φορτίο Q. (Μονάδες 8) δ) το μέτρο F της δύναμης Coulomb που ασκείται από το ένα φορτίο στο άλλο. ίνεται: K = 9 0 9 Nm /C. Σελίδα 3 από 5

Λύση Q 3 α) V = K ή V=0V d/ -3 β) W = qv ή W=30 0 J M 3 γ) V = V + V ή V =V - V =3 0 V M M Q Vd -6 V = K ή Q = ή Q = 0 C d/ K QQ -3 δ) F = K ή F=0 N d ΘΕΜΑ 4 ο ύο σημειακά φορτία Q = +3μC και Q = -4μC τοποθετούνται ακλόνητα στα σημεία B και Γ αντίστοιχα, της βάσης ενός ορθογωνίου o τριγώνου ΑΒΓ ( Â 90 ) με πλευρές (B) = r = 3cm και (Γ) = r = 3cm. Να υπολογίσετε: B Q r r Γ Q α) τη δυναμική ενέργεια του συστήματος των δύο φορτίων. β) το δυναμικό του πεδίου των δύο φορτίων στην κορυφή Α. γ) την ένταση του πεδίου των δύο φορτίων στην κορυφή Α. (Μονάδες 7) (Μονάδες 8) δ) το μέτρο της δύναμης που ασκείται σε δοκιμαστικό φορτίο q = +μc, αν τοποθετηθεί στην κορυφή Α. (Μονάδες 4) ίνεται: K = 9 0 9 Nm /C. α) Είναι d=(βγ)= r +r =3 cm Λύση U=K QQ d =-,8 J Σελίδα 4 από 5

Q Q 5 β) V = K +K ή V =-3 0 V r r Q 7 γ) Ε =K ή Ε =3 0 Ν /C r Q 7 Ε =K ή Ε =4 0 Ν /C r Οι διευθύνσεις των εντάσεων Ε και Ε είναι κάθετες μεταξύ τους. 7 Ε = Ε +Ε ή Ε =5 0 Ν /C Ε 3 Ε 4 εφφ = = δ) F = qe ή F=00Ν Ε Α Ε φ Β Γ Q Q Ε Σας ευχόμαστε επιτυχία! Σελίδα 5 από 5