6 ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ στη φυσική της Β λυκείου κατεύθυνσης

6^ο: ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ

Κίνηση στο ηλεκτρικό πεδίο - Κίνηση στο μαγνητικό πεδίο  - Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή

Θέμα 1^ο:

Να γράψετε στο τετράδιό σας τη σωστή απάντηση στις ερωτήσεις 1-4 που ακολουθούν: 

1. Σωματίδιο μάζας m φορτίου q εισέρχεται σε χώρο ομογενούς μαγνητικού πεδίου με ταχύτητα υ, κάθετα στις δυναμικές γραμμές αυτού. Η περίοδος Τ της ομαλής κυκλικής κίνησης που εκτελεί είναι:

α. Ανάλογη της έντασης Β του μαγνητικού πεδίου.

β. Αντιστρόφως ανάλογη της ταχύτητας εισόδου.

γ. Ανεξάρτητη από τη μάζα και το φορτίο του σωματιδίου.

δ. Ανεξάρτητη από την ταχύτητα εισόδου.

2. Ηλεκτρικό φορτίο εισέρχεται σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο κάθετα στις δυναμικές γραμμές αυτού και δέχεται δύναμη μόνο από το πεδίο αυτό.

α. Η κίνηση που κάνει είναι ευθύγραμμη και ομαλή.

β. Η δύναμη που δέχεται μέχρι να εξέλθει από το πεδίο είναι εφαπτομένη στην τροχιά.       

γ. Η τροχιά του είναι κυκλική.

δ. Για όσο χρονικό διάστημα βρίσκεται μέσα στο πεδίο η κινητική του ενέργεια  αυξάνεται.        

3. Δύο ομόσημα ηλεκτρικά φορτία βρίσκονται σε απόσταση r μεταξύ τους. Αν τα ίδια φορτία τοποθετηθούν σε απόσταση r/2 τότε η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια του συστήματος:

α) Διπλασιάζεται.            β) Μένει σταθερή.

γ) Υποδιπλασιάζεται       δ) Τετραπλασιάζεται.

4.  Η δύναμη Lorentz που δέχεται φορτισμένο σωματίδιο που κινείται μέσα σε μαγνητικό πεδίο:

α) Μπορεί να αυξήσει ή να μειώσει την κινητική ενέργεια του σωματιδίου.

β) Έχει μέτρο ανεξάρτητο από τη γωνία που σχηματίζει η ταχύτητα του σωματιδίου με την κατεύθυνση της έντασης του μαγνητικού πεδίου.

γ) Έχει μέτρο αντιστρόφως ανάλογο της ταχύτητας του σωματιδίου.

δ) Έχει μέτρο που είναι ανάλογο της έντασης του μαγνητικού πεδίου.

5. Ποιες από τις προτάσεις που ακολουθούν είναι σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Λ).

1. Η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια δύο φορτίων που απέχουν απόσταση r είναι ανάλογη της απόστασης r.

2. Aν ένα φορτισμένο σωματίδιο εισέλθει υπό γωνία θ=300 ως προς τις δυναμικές γραμμές σε ομογενές μαγνητικό πεδίο θα κάνει ελικοειδή κίνηση.

3. Αγωγός που κινείται μέσα σε μαγνητικό πεδίο κάθετα στις δυναμικές γραμμές με ταχύτητα κάθετη στον αγωγό και στο μαγνητικό πεδίο εμφανίζει στα άκρα του ΗΕΔ από επαγωγή.

4. Φορτισμένο σωματίδιο που εισέρχεται σε μαγνητικό πεδίο παράλληλα στις δυναμικές γραμμές κάνει κυκλική κίνηση.

5. Η δύναμη που ασκεί το ηλεκτρικό πεδίο σε ηλεκτρικό φορτίο είναι μηδέν, αν το φορτίο είναι ακίνητο.

ΘΕΜΑ 2^ο:

Α.  Ο αγωγός του σχήματος ΚΛ μήκους L έχει ωμική αντίσταση R και κινείται με σταθερή ταχύτητα υ μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο Β. Οι δύο παράλληλες μεταλλικές ράγες αμελητέας αντίστασης συνδέονται με σύρμα αμελητέας αντίστασης. Η διαφορά δυναμικού VKΛ στα άκρα του αγωγού είναι:

1) V­KΛ=ΒυL             2) VKΛ=0                                    

Ποια είναι η σωστή απάντηση; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.  

Β. Τρία ηλεκτρικά φορτία q1=+q, q2=-q και q3=+2q τοποθετούνται στις τρεις κορυφές ισοπλεύρου τριγώνου πλευράς α. Να υπολογιστεί η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια του συστήματος των τριών ηλεκτρικών φορτίων.

ΘΕΜΑ 3^ο:

 

Φορτισμένο θετικό σωματίδιο με λόγο q/m=108 C/kg εισέρχεται με ταχύτητα υ=105 m/s σε ομογενές ΗΣΠ κάθετα προς τις δυναμικές γραμμές αυτού. Το πεδίο σχηματίζεται μεταξύ οριζόντιων παράλληλων οπλισμών πυκνωτή που έχουν μήκος l και απέχουν απόσταση d και ισχύει ότι l=d. Η είσοδος του φορτίου γίνεται από το μέσον της απόστασης των οπλισμών και η έξοδος ακριβώς από το άκρο του αρνητικά φορτισμένου οπλισμού. Αν δίνεται και η ένταση του πεδίου Ε=103 Ν/C να υπολογιστούν:

α) Η επιτάχυνση α.                                        

β) Η χρονική διάρκεια κίνησης μέσα στο πεδίο.       

γ) Η απόσταση d των οπλισμών.                                

δ) Η διαφορά δυναμικού V μεταξύ των οπλισμών.                               

                                                                                                                                                            

 Η βαρυτική έλξη θεωρείται αμελητέα..

ΘΕΜΑ 4^ο:

Δύο παράλληλα κατακόρυφα σύρματα αμελητέας ωμικής αντίστασης απέχουν μεταξύ τους l=1m και στη βάση τους ενώνονται με αγωγό αντίστασης R2=1Ω. Ράβδος ΚΛ μήκους l=1m μάζας m=1kg και ωμικής αντίστασης R1=1Ω  μπορεί να ολισθαίνει χωρίς  τριβές πάνω στα σύρματα παραμένοντας συνεχώς οριζόντια και σε  επαφή με αυτά. Το σύστημα βρίσκεται μέσε σε κάθετο μαγνητικό πεδίο  Β=1Τ. Τη χρονική στιγμή t0=0 η ράβδος ΚΛ βρίσκεται στη βάση των κατακόρυφων συρμάτων και δύναμη σταθερού μέτρου F=15N αρχίζει να την κινεί προς τα πάνω. Να υπολογιστούν:

α. Η οριακή ταχύτητα που θα αποκτήσει η ράβδος ανεβαίνοντας. 

β. Η τάση στα άκρα της ράβδου όταν θα αποκτήσει οριακή ταχύτητα.

γ. Ο ρυθμός παραγωγής θερμότητας Joule στο κύκλωμα όταν η ράβδος έχει οριακή ταχύτητα.

δ. Αν χρειάζεται η ράβδος να ανέβει κατά ύψος h=2m για να αποκτήσει οριακή ταχύτητα, να βρείτε το  έργο που παρήγαγε η δύναμη F και τη θερμότητα Joule που εκλύθηκε στο κύκλωμα μέχρι να αποκτήσει η ράβδος οριακή ταχύτητα;  

Δίνεται g=10m/s2.

Καλή επιτυχία