Διαγώνισμα Φυσικής Γεν. Παιδείας. Στατικός Ηλεκτρισμός.

1)  Στο σημείο Ο του διπλανού σχήματος, υπάρχει ακλόνητο σημειακό φορτίο +Q. Στο σημείο Α, σ’ απόσταση r αφήνουμε ελεύθερο ένα σωματίδιο Σ με φορτίο +q₁.

i)  Να σχεδιάστε την δύναμη που ασκείται πάνω του. Το μέτρο της δίνεται από την εξίσωση:

F= ……………….

ii)  Σχεδιάστε επίσης το διάνυσμα της έντασης του πεδίου (που οφείλεται στο φορτίο Q) στο σημείο Α. Το μέτρο της έντασης δίνεται από την εξίσωση:

Ε=…………….

iii) Μετά από λίγο το Σ φτάνει στο σημείο Β, όπου (ΟΑ)=(ΑΒ). «Τότε δέχεται δύναμη με μέτρο ίσο με το μισό του αντίστοιχου μέτρου της δύναμης στο Α». Να εξηγείστε αν η παραπάνω πρόταση είναι σωστή ή λανθασμένη.

2)   Δίνονται δύο αντίθετα φορτία +q, -q, όπως στο σχήμα. Να σχεδιάστε τις δυναμικές γραμμές του ηλεκτρικού πεδίου των δύο φορτίων. Να σχεδιάστε επίσης την ένταση του πεδίου στο σημείο Α, αφού έχετε προνοήσει να περάσει μια δυναμική γραμμή από το Α.

3)  Ένα φορτισμένο σωματίδιο με φορτίο q= - 10μC αφήνεται στο σημείο Α μιας δυναμικής γραμμής, όπου V_Α= 1000V και μετά από λίγο περνά από ένα σημείο  (Β ή Γ) έχοντας κινητική ενέργεια Κ=0,01J.

i)    Υπολογίστε την δυναμική ενέργεια του σωματιδίου στο σημείο Α.

ii)   Από ποιο  σημείο πέρασε το σωματίδιο, το Β ή το Γ και γιατί;

iii)  Πόσο έργο παράγεται από την δύναμη του πεδίου κατά την διάρκεια της παραπάνω μετακίνησης του σωματιδίου;

iv) Να υπολογίσετε το δυναμικό στο σημείο αυτό (Β ή Γ).

4)  Στα άκρα ενός ευθυγράμμου τμήματος ΑΒ μήκους 3cm βρίσκονται ακίνητα δύο σημειακά φορτία q₁=+2μC και q₂= -1μC.

i)   Σε ποιο σημείο Γ, μεταξύ των Α και Β, το δυναμικό του ηλεκτρικού πεδίου είναι μηδέν;

ii)  Να βρείτε την ένταση του πεδίου στο σημείο Γ (κατεύθυνση και μέτρο).

Δίνεται k=9∙10⁹Ν∙m²/C².

Μπορείτε να το κατεβάσετε και σε pdf.