Θέματα Φυσικής Γ.Π. Β΄Τάξης. 2013

Δείτε όλα τα θέματα με κλικ εδώ.

Θέματα Φυσικής Κατ. Β τάξης 2013

Ένα φορτισμένο σωματίδιο Χ με μάζα m και φορτίο q, εισέρχεται με ταχύτητα υ, κάθετα στις δυναμικές γραμμές ενός ομογενούς μαγνητικού πεδίου, η τομή του οποίου είναι τετράγωνο ΑΒΓΔ πλευράς α, στο μέσον Μ της ΑΔ και εξέρχεται μετά  από χρόνο t₁, από το μέσον Ν της πλευράς ΓΔ.

i) Ποιο το πρόσημο του φορτίου και ποιο το μέτρο της ταχύτητας εξόδου υ₁;

ii) Πόση είναι η ακτίνα της κυκλικής τροχιάς του σωματιδίου;

iii) Στο σημείο Μ εισέρχεται, με τον ίδιο τρόπο και την ίδια ταχύτητα υ, ένα άλλο σωματίδιο Υ της ίδιας μάζας m και φορτίου -2q.

α) Να χαράξτε την τροχιά του, μέχρι την έξοδό του από το πεδίο.

β) Αν ο χρόνος κίνησής του μέσα στο πεδίο είναι t₂, τότε ο λόγος t₁/t₂ είναι ίσος με:

β₁) 0,5          β₂)  1            β₃) 1,5          β₄) 2

Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.

Δείτε όλα τα θέματα σε Word. και doc.
Και η απάντηση στο Δ΄Θέμα:
Κίνηση δύο φορτισμένων σφαιρών.

Θέματα εξετάσεων Φυσικής γ.π. 2013

Δείτε όλα τα θέματα σε docx, doc και pdf.

Άλλη μια πτώση αγωγού και ενεργειακές μετατροπές.

Ο αγωγός ΑΓ του σχήματος έχει μάζα 0,2kg, μήκος ℓ=1m, χωρίς να εμφανίζει αντίσταση και σε μια στιγμή αφήνεται να κινηθεί σε επαφή με δύο κατακόρυφους στύλους, μέσα σε ένα οριζόντιο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=0,5Τ, όπως στο σχήμα. Τα πάνω άκρα των  δύο στύλων συνδέονται μέσω αντίστασης R=1Ω και ενός αδιαφανούς κιβωτίου Κ (αγνώστου περιεχομένου). Μετά από λίγο, τη στιγμή t₁ ο αγωγός ΑΓ πέφτοντας, έχει αποκτήσει ταχύτητα υ=4m/s, ενώ διαρρέεται από ρεύμα i=3,2Α, με φορά από το Α προς το Γ. Για τη στιγμή αυτή να βρεθούν:

i) Η ΗΕΔ από επαγωγή στον αγωγό ΑΓ.

ii) Η τάση στα άκρα του κιβωτίου.

iii) Η επιτάχυνση του αγωγού ΑΓ και ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής του  ενέργειας.

iv) Η ισχύς της ΗΕΔ από επαγωγή και η ισχύς την οποία παρέχει το ηλεκτρικό ρεύμα στο αδιαφανές κιβώτιο.

Ο αγωγός ΑΓ και οι κατακόρυφοι στύλοι δεν εμφανίζουν αντίσταση, ενώ g=10m/s².

Απάντηση:

ή

Άλλη μια πτώση αγωγού και ενεργειακές μετατροπές.

Πτώση αγωγού και ενεργειακές μεταβολές.

Ο αγωγός ΑΓ του σχήματος έχει μάζα 0,1kg, μήκος ℓ=1m και σε μια στιγμή αφήνεται να κινηθεί σε επαφή με δύο κατακόρυφους στύλους, μέσα σε ένα οριζόντιο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=0,5Τ, όπως στο σχήμα. Τα πάνω άκρα των  δύο στύλων συνδέονται μέσω αντίστασης R=1Ω και ενός αδιαφανούς κιβωτίου Κ (αγνώστου περιεχομένου). Μετά από λίγο, τη στιγμή t₁, ο αγωγός ΑΓ έχει αποκτήσει ταχύτητα υ=4m/s, ενώ ο αντιστάτης διαρρέεται από ρεύμα i=0,8 Α. Για τη στιγμή αυτή να βρεθούν:

i) Η ΗΕΔ από επαγωγή στον αγωγό ΑΓ.

ii) Η τάση στα άκρα του κιβωτίου.

iii) Η επιτάχυνση του αγωγού ΑΓ και η ισχύς κάθε δύναμης που ασκείται πάνω του. Τι εκφράζουν τα έργα των δυνάμεων αυτών;

iv) Η ισχύς της ΗΕΔ από επαγωγή. Τι ποσοστό της παραπάνω ισχύος απορροφά το κιβώτιο Κ;

Ο αγωγός ΑΓ και οι κατακόρυφοι στύλοι δεν εμφανίζουν αντίσταση, ενώ g=10m/s².

Απάντηση:

ή

Πτώση αγωγού και ενεργειακές μεταβολές.

Επαγωγή και αυτεπαγωγή.

Στο σχήμα δίνονται δύο οριζόντιοι αγωγοί xx΄ και yy΄χωρίς αντίσταση στα άκρα των οποίων συνδέεται ένα πηνίο με αντίσταση R=2Ω και συντελεστή αυτεπαγωγής L=1 Η. Ένας τρίτος αγωγός ΚΛ, χωρίς αντίσταση, με μάζα m=0,5kg και μήκος ℓ=1m κινείται σε επαφή με τους παραπάνω αγωγούς, κάθετα στις δυναμικές γραμμές ενός ομογενούς μαγνητικού πεδίου έντασης Β=0,5Τ. Σε μια στιγμή, έστω t=0, ο αγωγός ΚΛ έχει ταχύτητα προς τα δεξιά μέτρου υ₀=2m/s, ενώ διαρρέεται από ρεύμα έντασης i₀=0,4 Α.

i) Να βρεθεί η ΗΕΔ από αυτεπαγωγή που αναπτύσσεται στο πηνίο, καθώς και ο ρυθμός μεταβολής του ρεύματος που το διαρρέει.

ii) Ασκώντας κατάλληλη οριζόντια δύναμη F, μετακινούμε με τέτοιο τρόπο τον αγωγό, έτσι ώστε να παραμένει σταθερή η παραπάνω ΗΕΔ από αυτεπαγωγή, μέχρι τη στιγμή t₁=2s.

α) Να βρεθεί η εξίσωση της έντασης του ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα σε συνάρτηση με το χρόνο.

β) Ποια η αντίστοιχη εξίσωση της ασκούμενης δύναμης.

iii) Τη στιγμή t₁ μηδενίζουμε τη δύναμη F. Πόση θερμότητα θα παραχθεί στη συνέχεια πάνω στην αντίσταση του πηνίου;

Απάντηση:

ή

Επαγωγή και αυτεπαγωγή.

Δυο διακόπτες και αυτεπαγωγή.

Στο παραπάνω σχήμα ο διακόπτης δ₂ είναι κλειστός και ο δ₁ ανοικτός. Σε μια στιγμή κλείνουμε και το διακόπτη δ₁.  

i)  Ποιες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες:

α) Η τάση στα άκρα κάθε αντιστάτη αποκτά αμέσως σταθερή τιμή ίση με Ε (ΗΕΔ πηγής).

β) Στο πηνίο αναπτύσσεται ΗΕΔ λόγω αυτεπαγωγής, με θετικό πόλο το άκρο Α.

γ) Στο πηνίο αποθηκεύεται ενέργεια σαν ενέργεια μαγνητικού πεδίου.

δ) Ο ρυθμός με τον οποίο αποθηκεύεται ενέργεια στο μαγνητικό πεδίο του πηνίου παραμένει σταθερός.

Να δώσετε σύντομες δικαιολογήσεις.

ii) Αφού σταθεροποιηθεί η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το πηνίο, ανοίγουμε τον διακόπτη δ₂.

α) Εξηγείστε γιατί θα αναπτυχθεί Ηλεκτρεγερτική δύναμη στο πηνίο και βρείτε την πολικότητά της.

β) Αν U₁ η τελική ενέργεια του πηνίου με κλειστό τον διακόπτη δ₂ και U₂ η αντίστοιχη με ανοικτό ισχύει:

a) U₁/U₂= ½           b) U₁/U₂= 1    c) U₁/U₂=2     d) U₁/U₂=4

Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

Απάντηση:

ή

Δύο διακόπτες και αυτεπαγωγή.

Αυτεπαγωγή κατά το κλείσιμο και άνοιγμα διακόπτη.

Για το παραπάνω κύκλωμα δίνονται Ε=40V (r=0), R₁=4Ω, R₂=8Ω, το ιδανικό πηνίο έχει συντελεστή αυτεπαγωγής L=0,4Η, ενώ ο διακόπτης δ είναι ανοικτός.

Σε μια στιγμή t₀=0 κλείνουμε το διακόπτη δ. Αμέσως μετά το κλείσιμο του διακόπτη να βρεθούν:

i)  Η ένδειξη του ιδανικού αμπερομέτρου και η τάση στα άκρα του πηνίου V_ΒΓ.

ii) Η ΗΕΔ από αυτεπαγωγή στο πηνίο και ο ρυθμός μεταβολής της έντασης του ρεύματος που διαρρέει κάθε έναν αντιστάτη.

iii) Να κάνετε ένα ποιοτικό διάγραμμα της ένδειξης του αμπερομέτρου σε συνάρτηση με το χρόνο, μέχρι τη στιγμή t₁=1s, με δεδομένο ότι η κατάσταση έχει πλέον σταθεροποιηθεί.

Τη στιγμή t₂=2s ανοίγουμε το διακόπτη.

iv) Να βρεθούν αμέσως μετά το άνοιγμα του διακόπτη, η ΗΕΔ από αυτεπαγωγή στο πηνίο και ο ρυθμός μεταβολής της έντασης του ρεύματος που το διαρρέει.

v) Να σχεδιάστε ένα ποιοτικό διάγραμμα της διαφοράς δυναμικού στα άκρα του αντιστάτη R₂, σε συνάρτηση με το χρόνο, από 0-3s, λαμβάνοντας υπόψη ότι έχει πλέον μηδενιστεί η ένταση του ρεύματος που τον διαρρέει

Απάντηση:

ή

Αυτεπαγωγή κατά το κλείσιμο και άνοιγμα διακόπτη.

Άλλο ένα test Επαγωγής 2013.

Στο διπλανό σχήμα οι οριζόντιοι αγωγοί xx΄και yy΄ δεν έχουν αντίσταση, ενώ συνδέονται με αντιστάτη αντίστασης R=3Ω. Ο αγωγός ΑΓ, έχει μάζα 0,5kg, μήκος ℓ=1m και αντίσταση r=1Ω.

Ο αγωγός κινείται με σταθερή ταχύτητα υ, με την επίδραση μιας σταθερής οριζόντιας δύναμης F=6Ν, όπως στο σχήμα, κάθετα στις δυναμικές γραμμές ενός κατακόρυφου ομογενούς μαγνητικού πεδίου, έντασης Β=2Τ.

i) Να εξηγείστε γιατί το αμπερόμετρο διαρρέεται από ρεύμα, καθώς και να δικαιολογήσετε τη φορά του ρεύματος που το διαρρέει.

ii) Να βρεθεί η ταχύτητα του αγωγού ΑΓ, καθώς και η τάση στα άκρα του.

iii) Να βρεθεί ο ρυθμός με τον οποίο η δύναμη F παρέχει ενέργεια στον αγωγό ΑΓ, καθώς και ο ρυθμός με τον οποίο η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική στο κύκλωμα.

iv) Σε μια στιγμή, έστω t₀=0,  η δύναμη F καταργείται. Μετά από λίγο, τη στιγμή t₁, η ένδειξη του αμπερομέτρου είναι 2 Α. Για τη στιγμή αυτή, να βρεθούν:

α) Η επιτάχυνση του αγωγού ΑΓ.

β) ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του αγωγού ΑΓ.

v)  Πόση θερμότητα παράγεται στο κύκλωμα από τη στιγμή t₀ μέχρι τη στιγμή t₁;

Δείτε όλο το τεστ σε pdf  αλλά και σε Word.

Ένα test Επαγωγής 2013

Ο αγωγός ΑΓ μήκους 1m και μάζας 0,4kg κινείται κατακόρυφα προς τα κάτω, με την επίδραση κατακόρυφης δύναμης F=1Ν, όπως στο σχήμα, με σταθερή ταχύτητα υ. Δίνονται  R=2Ω,  Β=2Τ  και g=10m/s².

i)  Να σημειώστε στο σχήμα την ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αγωγό καθώς και τη δύναμη που δέχεται από το πεδίο, δικαιολογώντας πλήρως την απάντησή σας.

ii) Να βρείτε την ένταση του ρεύματος, καθώς την ταχύτητα του αγωγού.

iii) Σε μια στιγμή t₁ καταργούμε την δύναμη F. Ποιος ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του αγωγού ΑΓ αμέσως μετά.

iv) Να περιγράψετε την κίνηση του αγωγού μετά τη στιγμή t₁ και να αποδείξτε ότι μετά από λίγο ο αγωγός θα διαρρέεται από ρεύμα σταθερής έντασης, την οποία και να υπολογίσετε.

Δείτε και τις δύο ομάδες σε:

  pdf και σε  

Word.