Θέματα Εξετάσεων Φυσική Β΄ Τάξης.Γ.Π.

ΘΕΜΑΤΑ ΓΡΑΠΤΩΝ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ
ΠΕΡΙΟΔΟΥ ΜΑΪΟΥ-ΙΟΥΝΙΟΥ  2010

ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Γενικής Παιδείας

ΤΑΞΗ Β΄

ΘΕΜΑ 1°:

Στις ερωτήσεις 1-4, να γράψετε στην κόλλα σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

1)       Η θερμότητα που παράγεται πάνω σε ένα αντιστάτη που διαρρέεται από ρεύμα:

i)       Είναι ανάλογη με την ένταση του ρεύματος που τον διαρρέει.

ii)      Είναι ανάλογη με το τετράγωνο της έντασης του ρεύματος που τον διαρρέει.

iii)    Είναι αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της έντασης του ρεύματος που τον διαρρέει.

iv)   Είναι ανάλογη με την τάση που επικρατεί στα άκρα του.

2)       Στο επίπεδο της σελίδας βρίσκεται ένα πολύ μακρύ ευθύγραμμο σύρμα που διαρρέεται από ρεύμα. Στο σημείο Α του σχήματος η ένταση του μαγνητικού πεδίου που δημιουργεί ο αγωγός:

i)    Έχει φορά όπως το διάνυσμα (1)    ii) Έχει φορά όπως το διάνυσμα (2)

iii)  Είναι ανάλογη της απόστασης r.      iv) Είναι αντιστρόφως ανάλογη της απόστασης r.

3)       Ένα σωληνοειδές μεγάλου μήκους διαρρέεται από ρεύμα. 

i)       Στο εσωτερικό του δημιουργείται ομογενές ηλεκτρικό πεδίο.

ii)      Δημιουργείται μαγνητικό πεδίο μόνο στο εσωτερικό του.

iii)    Το μέτρο της έντασης του μαγνητικού πεδίου στο μέσον του είναι ανάλογο του αριθμού των σπειρών του.

iv)   Οι δυναμικές γραμμές του μαγνητικού του πεδίου είναι κυκλικές.

4)       Ένα μικρό σφαιρίδιο ταλαντώνεται στο άκρο νήματος με περίοδο Τ.  Η περίοδος ταλάντωσης θα αυξηθεί όταν:

i)    Αυξήσουμε το μήκος του νήματος.           ii) Αυξήσουμε τη μάζα του σφαιριδίου.
iii)  Αυξήσουμε το πλάτος ταλάντωσης.           iv) Το εκτρέψουμε κατά μεγαλύτερη γωνία.

5)       Χαρακτηρίστε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές ή λανθασμένες.

i)       Η αντίσταση ενός μεταλλικού αγωγού είναι ανάλογη του μήκους του.

ii)      Η ειδική αντίσταση ενός χάλκινου σύρματος δεν εξαρτάται από τη θερμοκρασία.

iii)    Ο κανόνας του Lenz εκφράζει την αρχή διατήρησης του φορτίου.

iv)   Δύο κυκλικοί αγωγοί διαρρέονται από το ίδιο ρεύμα. Ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο δημιουργείται στο κέντρο του αγωγού με την μικρότερη ακτίνα.

v)     Η μαγνητική ροή που διέρχεται από ένα πλαίσιο, που το επίπεδό του είναι παράλληλο με τις δυναμικές γραμμές μαγνητικού πεδίου, είναι μηδέν.

Η συνέχεια σε pdf ή από ΕΔΩ.

Θέματα Εξετάσεων Φυσικής Κατ. 2010

Ο αγωγός ΑΓ του σχήματος μάζας 2kg, μήκους 0,8m έχει αντίσταση 0,3Ω και ξεκινά από την ηρεμία να κινείται οριζόντια με την επίδραση οριζόντιας δύναμης μέτρου F_εξ=4Ν, κάθετα στις δυναμικές γραμμές ενός ΟΜΠ έντασης Β=0,5Τ, όπως στο σχήμα.

Η πηγή έχει ΗΕΔ Ε=4V και εσωτερική αντίσταση r=0,1Ω.

ι)   Ποια η αρχική επιτάχυνση του αγωγού ΑΓ;

iι)       Ποιος ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του αγωγού, τη χρονική στιγμή που έχει ταχύτητα 5m/s;

iiι)      Α) Να εξηγήσετε  γιατί η  επιτάχυνση του αγωγού συνεχώς μειώνεται, και τελικά μηδενίζεται.

Β)  Να υπολογίσετε την σταθερή ταχύτητα του αγωγού μετά τον μηδενισμό της επιτάχυνσης.

Μονάδες 7+8+(5+5)=25

Δείτε όλα τα θέματα από εδώ.

Κίνηση δύο αγωγών σε ΟΜΠ.

Οι αγωγοί ΑΓ και ΚΛ μήκους 1m, με μάζες 0,2kg  και 0,1kg και αντιστάσεις 1Ω και 2Ω αντίστοιχα, ηρεμούν σε επαφή με δύο παράλληλους οριζόντιους αγωγούς xx΄και yy΄, πολύ μεγάλου μήκους, οι οποίοι δεν παρουσιάζουν αντίσταση. Το σύστημα βρίσκεται μέσα σε ένα κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=0,5Τ. Σε μια στιγμή προσδίδουμε στον ΚΛ αρχική ταχύτητα υ₀=6m/s, όπως στο σχήμα. Τριβές δεν υπάρχουν.

i)     Ποια η αρχική επιτάχυνση κάθε αγωγού;

ii)   Σε μια στιγμή t₁ ο αγωγός ΚΛ έχει ταχύτητα υ₂=4m/s. Ποια η ταχύτητα του ΑΓ τη στιγμή αυτή;

iii)  Την παραπάνω χρονική στιγμή, με ποιο ρυθμό μειώνεται η κινητική ενέργεια του ΚΛ, με ποιο ρυθμό αυξάνεται αντίστοιχα η κινητική ενέργεια του ΑΓ και με ποιο ρυθμό η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική;

iv)  Πόση συνολικά θερμότητα θα παραχθεί πάνω στους αγωγούς μέχρι να αποκατασταθεί μόνιμη κατάσταση;

Απάντηση:

ή

Κίνηση δύο αγωγών σε ΟΜΠ.

Κίνηση δύο αγωγών σε ΟΜΠ.

Κατακόρυφη κίνηση αγωγού σε Ο.Μ.Π.

Ένας ευθύγραμμος αγωγός ΑΓ, μάζας m=50g, μήκους ℓ=1m και αντίστασης r=1Ω, τη χρονική στιγμή t=0, φέρεται σε επαφή με δύο κατακόρυφους στύλους, χωρίς αντίσταση, όπως στο σχήμα, ενώ πάνω του ασκούμε κατακόρυφη δύναμη F=1Ν. Οι δύο στύλοι συνδέονται στα πάνω άκρα τους με αντίσταση R=3Ω, ενώ στο χώρο υπάρχει οριζόντιο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=0,5Τ.

i)    Προς τα πού θα κινηθεί ο αγωγός και ποια η αρχική του επιτάχυνση;

ii)   Μετά από λίγο τη χρονική στιγμή t₁ ο αγωγός έχει ταχύτητα μέτρου υ₁=6m/s. Να βρεθεί τη στιγμή αυτή η επιτάχυνση του αγωγού και η διαφορά δυναμικού V_ΑΓ.

iii)  Αμέσως μετά τη στιγμή t₁ η δύναμη αυτή καταργείται. Να μελετηθεί η κίνηση του αγωγού για t>t₁ και να αποδειχθεί ότι ο αγωγός θα αποκτήσει οριακή ταχύτητα, την οποία και να υπολογίσετε.

iv)  Κάποια στιγμή t₂ (πριν την απόκτηση της οριακής ταχύτητας) ο αγωγός έχει ταχύτητα μέτρου υ_ορ/2. Με ποιο ρυθμό η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική και ποια η τάση V_ΑΓ τη στιγμή t₂;

Απάντηση:

ή

Κατακόρυφη κίνηση αγωγού σε Ο.Μ.Π.

Κατακόρυφη κίνηση αγωγού σε Ο.Μ.Π.

Η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα.

 

Στο σχή­μα ο α­γω­γός ΑΓ έ­χει μά­ζα 20kg, και μή­κος 1m και ε­κτο­ξεύ­ε­ται για t=0 ορι­ζό­ντια  με αρ­χι­κή τα­χύ­τη­τα υ₀ =10m/s όπως στο σχήμα και  κι­νεί­ται χω­ρίς τρι­βές. 

Αν R=2Ω  και Β=2Τ να βρε­θούν:    

i)   Η αρχική έ­ντα­ση του ρεύ­μα­τος που διαρρέει το κύ­κλω­μα.

ii)  Πόση είναι η αρχική επιτάχυνση του αγωγού;

iii) Μετά από λίγο, τη στιγμή t₁ ο αγωγός έχει ταχύτητα 4m/s.

α) Ποια η ηλεκτρική ισχύς την στιγμή αυτή;

β)  Με ποιο ρυθμό μειώνεται η κινητική ενέργεια του αγωγού την στιγμή t₁;

γ) Πόση θερμότητα έχει παραχθεί στον αντιστάτη R από t=0 έως t₁;

iv) Πόση συνολικά θερμότητα παράγεται πάνω στον αντιστάτη R;

Απάντηση:

ή

Η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα.

Η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα.

Κίνηση αγωγού με σταθερή ταχύτητα σε Ο.Μ.Π.

Ο αγωγός ΑΓ έχει μήκος 1m και αντίσταση 1Ω και κινείται όπως στο σχήμα.

Αν R=3Ω, Β=2Τ και υπό την επίδραση της σταθερής δύναμης F, ο αγωγός έχει σταθερή ταχύτητα 4m/s, να υπολογιστούν:    

i)   Η ΗΕΔ που αναπτύσσεται στον αγωγό ΑΓ.

ii)  Η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα.

iii) Η τάση στα άκρα του αγωγού ΑΓ.

iv) Το μέτρο της δύναμης Laplace.

v)   Το μέτρο της δύναμης F.

Απάντηση:

ή

Κίνηση αγωγού με σταθερή ταχύτητα σε Ο.Μ.Π.

Κίνηση αγωγού με σταθερή ταχύτητα σε Ο.Μ.Π.

Πτώση αγωγού σε ΟΜΠ και ενεργειακές μετατροπές.

Ο αγωγός ΑΓ έχει μάζα 2kg, αφήνεται να κινηθεί κατακόρυφα, όπως στο σχήμα, οπότε μετά από λίγο έχει κατέβει κατά h=2m, έχοντας αποκτήσει ταχύτητα υ=4m/s. Για τη παραπάνω μετατόπιση του αγωγού ζητούνται:

i)    Να σχεδιάστε την ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον ΑΓ και την δύναμη που δέχεται από το μαγνητικό πεδίο.

ii)   Η  μείωση της δυναμικής του ενέργειας, η αύξηση της κινητικής του ενέργειας και η θερμότητα που παράγεται στον αντιστάτη.

iii) Το έργο της δύναμης Laplace.

Δίνεται g=10m/s².

Απάντηση:

ή

Πτώση αγωγού σε ΟΜΠ και ενεργειακές μετατροπές.

Πτώση αγωγού σε ΟΜΠ και ενεργειακές μετατροπές.

Θέματα του διαγωνισμού της ΕΕΦ του 2010

Δείτε τα θέματα και τις λύσεις του διαγωνισμού Φυσικής της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών

Τάξη Α

Τάξη Β

Τάξη Γ

Ένα test Ηλεκτρομαγνητισμού

1)  Ένας ευθύγραμμος αγωγός είναι κάθετος στο επίπεδο της σελίδας και διαρρέεται από ρεύμα με φορά προς τα κάτω, όπως στο σχήμα.

i)   Να σχεδιάστε την ένταση του μαγνητικού πεδίου που δημιουργεί στα σημεία Α και Γ.

ii)  Σε ποιο σημείο η ένταση του πεδίου  είναι μεγαλύτερη και γιατί;

2)  Ένας μαγνήτης κινείται κατακόρυφα πλησιάζοντας ένα οριζόντιο μεταλλικό δακτυλίδι, οπότε παρατηρούμε ότι το δακτυλίδι διαρρέεται από ρεύμα, όπως στο σχήμα.

i)  Να εξηγείστε ΑΝΑΛΥΤΙΚΑ γιατί το δακτυλίδι διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα.

ii)  Η τιμή της έντασης του ρεύματος εξαρτάται από την ταχύτητα υ του μαγνήτη. Πώς ερμηνεύεται αυτό;

iii)  Να δικαιολογήστε τη φορά της έντασης του ρεύματος στο δακτυλίδι.

Μονάδες (4+4)+(5+3+4)=20

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΞΑΝΘΟΠΟΥΛΟΥ 2010

Δείτε αναλυτικά τα θέματα:

Τάξη Α

Τάξη Β

Τάξη Γ