Τράπεζα θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Β θέμα 15334

Posterexperienceva

Η ψηφιακή απεικόνιση μας δείχνει το Cern, εκεί που χτυπάει η καρδιά της έρευνας όλου του πλανήτη .

Σας παρουσιάζουμε μία ερώτηση από το δυναμικό ενός πεδίου Coulomb και μία ερώτηση από την ΗΕΔ μιας πηγής.

Δείτε και αυτό είναι η νέα μας προσπάθεια (με ανανεωμένο εβδομαδιαίο πρόγραμμα)

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα Β γενικής φυσικής.

ΘΕΜΑ Β

Β1. Ένα ακίνητο σημειακό ηλεκτρικό φορτίο Q, δημιουργεί γύρω του ηλεκτροστατικό πεδίο. Στο διάγραμμα φαίνεται πως μεταβάλλεται το δυναμικό του πεδίου σε συνάρτηση με την απόσταση r από το φορτίο Q.

15334 b thema gen 1

Δύο σημεία Α και Β αυτού του πεδίου απέχουν αποστάσεις rA και rB αντίστοιχα από το φορτίο Q και για τις αποστάσεις αυτές ισχύει ότι rB > rA.

Α. Να προσδιορίσετε το είδος του ηλεκτρικού φορτίου Q (θετικό ή αρνητικό).

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας σχετικά με το είδος του ηλεκτρικού φορτίου Q.

Γ. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Αν V, VB τα δυναμικά του ηλεκτροστατικού πεδίου στα σημεία Α και Β, ισχύει:

α. VA > VB ,                            β. V= VA ,                               γ. VB > VA .

Δ. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας στο Γ ερώτημα.

Β2. Σε ένα εργαστήριο φυσικής οι μαθητές με τη βοήθεια του καθηγητή τους, δημιούργησαν το ηλεκτρικό κύκλωμα του σχήματος, χρησιμοποιώντας: ηλεκτρική πηγή, αντιστάτη, βολτόμετρο και αμπερόμετρο. Κατά τη λειτουργία του ηλεκτρικού κυκλώματος ή ένδειξη του βολτομέτρου ήταν 10 V, ενώ η ένδειξη του αμπερομέτρου ήταν 1 Α.

15334 b thema gen 2

Ο καθηγητής τους υπέδειξε να θεωρήσουν ότι τα όργανα είναι εντελώς ιδανικά, ώστε η παρουσία τους να μην επηρεάζει το κύκλωμα και ότι η αντίσταση R του αντιστάτη με την εσωτερική αντίσταση r της πηγής έχουν τη σχέση: R = 5·r. Στη συνέχεια ο καθηγητής τους ζήτησε να υπολογίσουν την ΗΕΔ Ε και την εσωτερική αντίσταση r της ηλεκτρικής πηγής.

Α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Οι σωστές τιμές για την ηλεκτρεγερτική δύναμη της ηλεκτρικής πηγής και την εσωτερική της αντίσταση είναι:

α. Ε = 10 V, r = 2 Ω ,                β. Ε = 12 V, r = 2 Ω ,                    γ. Ε = 12 V, r = 0,2 Ω .

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Λύση

Β1.

Α.

Το φορτίο – πηγή Q είναι αρνητικό.

Β.

Αφού το δυναμικό V παίρνει αρνητικές τιμές όπως μας δείχνει το διάγραμμα και το φορτίο πηγή είναι αρνητικό ,

το δυναμικό σε ένα πεδίο Coulomb δίνεται :

V = kc·Q / r , αν V < 0 τότε το Q < 0 .

Γ.

Σωστή είναι η επιλογή γ .

Δ.

Το δυναμικό στο σημείο Α του πεδίου είναι :

VΑ = kc·Q / rΑ .

Το δυναμικό στο σημείο Β του πεδίου είναι :

VΒ = kc·Q / rΒ .

Διορθώνει ο Μαρίνος Ηλιόπουλος (τον ευχαριστώ) :

rΒ > rA ⇒ 1 / rΒ < 1 / rA ⇒

kc·Q < 0 ,

kc·Q / rΒ > kc·Q / rΑ ⇒ VΒ > VA .

Προτείνουμε η ερώτηση να δοθεί στους μαθητές, σαν εργασία για το σπίτι .

Β2.

Α.

Σωστή είναι η επιλογή  .

Β.

To αμπερόμετρο μετράει την ένταση του ρεύματος ,

νόμος του Ohm σε κλειστό κύκλωμα :

Ι = E / (R + r) ⇒ Ι = E / (5·r + r) ⇒ Ι = E / (6·r) … (I) .

Το βολτόμετρο μετράει την πολική τάση Vπ στα άκρα της πηγής :

Vπ = Ε – Ι·r ⇒

αντικαθιστούμε την σχέση (Ι)

Vπ = Ε – E·r / (6·r) ⇒ Vπ = 5·Ε / 6 ⇒ Ε = 6·Vπ / 5 ⇒ Ε = 6·10 / 5 ⇒ Ε = 12 V .

Από την σχέση (Ι) :

Ι = E / (6·r) ⇒ r = E / (6·I) ⇒ r = 12 / (6·1) ⇒ r = 2 Ω .

Προτείνουμε η ερώτηση να δοθεί στους μαθητές σαν εργασία για το σπίτι .

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα Β γενικής φυσικής.

Advertisements

One thought on “Τράπεζα θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Β θέμα 15334

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s