Processing math: 0%
MENU

Τεστ στο Μαγνητικό πεδίο (Επίπεδο δυσκολίας: Μέτριο)

Να επιλέξετε τις σωστές απαντήσεις στις ερωτήσεις που ακολουθούν.

Θα πρέπει να απαντηθούν όλες οι ερωτήσεις.


Παρακαλούμε συμπληρώστε τα προσωπικά σας στοιχεία:

Επώνυμο
Όνομα
Email
1. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Ένα στοιχειώδες τμήμα Δ\ell ενός ρευματοφόρου αγωγού τυχαίου σχήματος που διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι δημιουργεί σ’ ένα σημείο Α του χώρου που απέχει r απ’ το τμήμα Δ\ell μαγνητικό πεδίο έντασης Δ\vec{B}. Η απόσταση r είναι κάθετη στο τμήμα Δ\ell.
2. Ο αγωγός (1) του παρακάτω σχήματος έχει σχήμα τεταρτοκυκλίου ακτίνας r και κέντρου Κ. Ο αγωγός αυτός διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι που η φορά της φαίνεται στο σχήμα. Ο αγωγός (2) είναι κυκλικό τμήμα ίδιας ακτίνας r και ίδιου κέντρου που αντιστοιχεί σε επίκεντρη γωνία θ=30^0. Ο αγωγός (2) διαρρέεται από ρεύμα Ι'. Τα επίπεδα των δύο αγωγών ταυτίζονται με αυτό της σελίδας. Αν στο κέντρο Κ η ολική ένταση των μαγνητικών πεδίων των δύο αγωγών είναι μηδενική, τότε ο λόγος \frac{Ι'}{ Ι} είναι:
3. Οι δύο οριζόντιοι παράλληλοι αγωγοί Αx_1 και Γx_2 του παρακάτω σχήματος έχουν μεταξύ τους απόσταση \frac{\ell}{3} και αμελητέα εσωτερική αντίσταση. Στα άκρα τους Α, Γ συνδέω πηγή με ΗΕΔ \mathcal{E} και εσωτερική αντίσταση \frac{2R}{3}. Πάνω στους αγωγούς και κάθετα στη διεύθυνσή τους τοποθετώ ευθύγραμμο ομογενή και ισοπαχή αγωγό ΚΛ μήκους \ell και αντίστασης R, έτσι ώστε τα άκρα τους Κ, Λ να απέχουν το ίδιο απ’ τους αγωγούς Αx_1 και Γx_2 αντίστοιχα. Ο αγωγός βρίσκεται εξ’ ολοκλήρου σε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης μέτρου B που οι δυναμικές γραμμές του είναι κάθετες στο επίπεδο που σχηματίζουν οι τρεις αγωγοί. Το μέτρο της δύναμης Laplace που δέχεται ο αγωγός ΚΛ απ’ το ομογενές μαγνητικό πεδίο είναι:
4. Στο παρακάτω σχήμα οι ευθύγραμμοι παράλληλοι αγωγοί (1), (2) βρίσκονται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο, είναι στερεωμένοι σε απόσταση r ώστε να παραμένουν ακίνητοι και διαρρέονται από αντίρροπα ρεύματα εντάσεων Ι_1,\, Ι_2 αντίστοιχα με I_2 > I_1. Τρίτος ευθύγραμμος ρευματοφόρος αγωγός τοποθετείται παράλληλα με τους δύο πρώτους και πάνω στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο με αυτούς. Αν η συνισταμένη δύναμη Laplace ανά μονάδα μήκους που δέχεται ο αγωγός (3) απ’ τους άλλους δύο είναι μηδενική:

Α) ο αγωγός (3) πρέπει να τοποθετηθεί:

α) μεταξύ των αγωγών.

β) πιο κοντά στον αγωγό (1).

γ) πιο κοντά στον αγωγό (2).

Β) Ο αγωγός (3) τοποθετείται σε απόσταση  \frac{   r  }{  3 }  απ’ τον αγωγό (1), τότε η συνισταμένη δύναμη Laplace ανά μονάδα μήκους που δέχεται ο (3) απ’ τους άλλους δύο είναι μηδενική. Τότε για τις εντάσεις των ρευμάτων των (1), (2) και τη φορά του ρεύματος του αγωγού (3) ισχύει:

α) \frac{I_1}{I_2} =\frac{1}{2}  και πρέπει οπωσδήποτε το ρεύμα του (3) να είναι ομόρροπο του ρεύματος του (1).

β) \frac{Ι_1}{Ι_2} =\frac{1}{2}  και το ρεύμα του (3) μπορεί να έχει οποιαδήποτε φορά.

γ) \frac{Ι_1}{Ι_2} =\frac{1}{4}  και πρέπει οπωσδήποτε το ρεύμα του (3) να είναι ομόρροπο του ρεύματος του (2).

δ) \frac{Ι_1}{Ι_2} =\frac{1}{4}  και το ρεύμα του (3) μπορεί να έχει οποιαδήποτε φορά.

5. Θετικά φορτισμένο σωματίδιο (1) εισέρχεται σε φίλτρο ταχυτήτων και δεν αποκλίνει της πορείας του μέσα σ’ αυτό. Δεύτερο σωματίδιο (2) που έχει ίδια ταχύτητα με το (1) αλλά αντίθετο φορτίο εισέρχεται στο ίδιο φίλτρο ταχυτήτων. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή;
6. Η κάθετη τομή ομογενούς μαγνητικού πεδίου έντασης Β είναι το τετράγωνο ΚΛΜΝ πλευράς α. Ένα ηλεκτρόνιο εισέρχεται στο πεδίο απ’ την κορυφή Κ με ταχύτητα \vec{υ} που η διεύθυνσή της ταυτίζεται με το όριο ΚΛ. Το ηλεκτρόνιο εξέρχεται απ’ την κορυφή Μ του τετραγώνου και κατά την κίνησή του οι βαρυτικές δυνάμεις αμελούνται. Το φορτίο του ηλεκτρονίου είναι -e (όπου e το στοιχειώδες θετικό φορτίο) και η μάζα του m_e. Για να εξέλθει το ηλεκτρόνιο απ’ την κορυφή Ν του τετραγώνου πρέπει το μέτρο της ταχύτητας εισόδου υ' να ήταν:
7. Ένα πρωτόνιο μάζας m_p και φορτίου +e (στοιχειώδες φορτίο) εισέρχεται απ’ το σημείο Α του ορίου xx' ομογενούς μαγνητικού πεδίου με ταχύτητα μέτρου υ_p κάθετα στις δυναμικές γραμμές και κάθετα στην ευθεία xx' όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Το πρωτόνιο εξέρχεται απ’ το σημείο Γ της ευθείας xx'. Κατόπιν δεύτερο σωματίδιο μάζας m=2m_p και φορτίου q=-e εισέρχεται με ταχύτητα μέτρου υ_1 = \frac{υ_p}{4} ίδιας κατεύθυνσης με αυτήν της \vec{υ}_p απ’ το ίδιο σημείο Α μέσα στο μαγνητικό πεδίο και εξέρχεται απ’ το σημείο Δ της ευθείας xx'. Και τα δύο σωματίδια δέχονται μόνο τη δύναμη του μαγνητικού πεδίου. Αν η απόσταση ΑΔ είναι ΑΔ=d, τότε η απόσταση ΓΔ των σημείων εξόδου των σωματιδίων απ’ το μαγνητικό πεδίο είναι:
8. Ο αγωγός του παρακάτω σχήματος αποτελείται από δύο συνευθειακούς ευθύγραμμους αγωγούς πεπερασμένου μήκους ΑΚ\, ,\, ΛΖ και ένα ημικύκλιο διαμέτρου KΛ=d. Ο αγωγός διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι. Η ένταση του μαγνητικού πεδίου του αγωγού στο κέντρο του Ο έχει μέτρο:
9. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Βόρειο και νότιο μαγνητικό πόλο μπορούμε να παρατηρήσουμε στο μαγνητικό πεδίο:
10. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το διάνυσμα της έντασης του μαγνητικού πεδίου ευθύγραμμου ρευματοφόρου αγωγού απείρου μήκους που διαρρέεται από ρεύμα σταθερής έντασης Ι σ’ ένα σημείο Α του πεδίου αυτού. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;
11. Φορτισμένο σωματίδιο εισέρχεται σε ομογενές μαγνητικό πεδίο με ταχύτητα \vec{υ} που σχηματίζει γωνία φ ( 0 < φ < 90^0) με τις δυναμικές του γραμμές. Στο σωματίδιο ασκείται μόνο η δύναμη απ’ το πεδίο. Το σωματίδιο εκτελεί ελικοειδή κίνηση. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Το βήμα της ελικοειδούς κίνησης:
12. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Στο φασματογράφο μάζας όταν δύο ιόντα ίδιου φορτίου αλλά διαφορετικής μάζας εισέρχονται στο μαγνητικό πεδίο έντασης \vec{B}' βγαίνοντας απ’ το φίλτρο ταχυτήτων:
13. Φορτισμένο σωματίδιο εισέρχεται σε ομογενές μαγνητικό πεδίο κάθετα στις δυναμικές γραμμές του με ορμή μέτρου p. Στο σωματίδιο ασκείται μόνο η δύναμη Lorentz απ’ το πεδίο αυτό. Το σωματίδιο εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση ακτίνας R_1 και περιόδου T_1. Αν το ίδιο σωματίδιο εισέρχονταν στο ίδιο πεδίο με ταχύτητα ίδιας κατεύθυνσης και ορμής διπλάσιου μέτρου τότε θα εκτελούσε ομαλή κυκλική κίνηση ακτίνας R_2 και περιόδου Τ_2. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Για τις παραπάνω ακτίνες και περιόδους ισχύει:
14. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Με το πείραμά του ο Thomson κατάφερε να μετρήσει:
15. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Στον επιλογέα ή φίλτρο ταχυτήτων:
16. Ένας κυκλικός αγωγός δημιουργείται από ομογενές και ισοπαχές σύρμα κέντρου Κ , ακτίνας r και αντίστασης R. Συνδέουμε τα άκρα Μ, Ν μιας διαμέτρου του κυκλικού αγωγού μέσω συρμάτων αμελητέας αντίστασης με ιδανική πηγή με ΗΕΔ Ε και έτσι ο αγωγός διαρρέεται από ρεύμα. Αν μ_0 η μαγνητική διαπερατότητα του κενού, τότε το μαγνητικό πεδίο του αγωγού στο κέντρο του Κ έχει ένταση μέτρου:
17. Ο αγωγός ΚΛ του παρακάτω σχήματος α αποτελείται από δύο πανομοιότυπους ευθύγραμμους αγωγούς ΚΟ και ΟΛ που έχουν συγκολληθεί κάθετα στο κοινό τους άκρο Ο. Ο κάθε αγωγός έχει μήκος \ell. Ο αγωγός ΚΟΛ διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι και αρχικά είναι τοποθετημένος όπως στο σχήμα 1 μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης μέτρου B. Η δύναμη Laplace που δέχεται ο αγωγός ΚΟΛ έχει μέτρο F_1.


Α) Αν στρέψω τον αγωγό ΚΟΛ κατά 90^0  ως προς άξονα κάθετο στο επίπεδό του που διέρχεται απ’ το σημείο Ο, τότε αυτός θα δέχεται δύναμη Laplace μέτρου F_2  με:

α) F_2=F_1,                β) F_2=\frac{F_1}{2},                         γ) F_2=2F_1.

B) Αν στρέψω τον αγωγό κατά γωνία 30^0 ως προς τον ίδιο άξονα περιστροφής, τότε αυτός θα δέχεται δύναμη Laplace μέτρου F_3 με:

α) F_3=\frac{  \sqrt{3}-1 }{2} F_1  ,              β) F_3=\frac{F_1}{2},                         γ) F_3=2F_1.

18. Για τα μέτρα των εντάσεων Β του μαγνητικού πεδίου ρευματοφόρου αγωγού που διαρρέεται από σταθερό ρεύμα στα σημεία του άξονα xx' που διέρχεται από τον αγωγό και είναι κάθετος σε αυτόν σε συνάρτηση με την θέση x των σημείων δίνονται από τα διαγράμματα:
Το σωστό διάγραμμα δίνεται στο σχήμα:
19. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Το μέτρο της έντασης του μαγνητικού πεδίου στο κέντρο κυκλικού ρευματοφόρου αγωγού:
20. Δύο πρωτόνια (1)\, , \, (2) με φορτίο q_p και μάζα m_p εισέρχονται απ’ το σημείο Γ του ορίου xx' του ομογενούς μαγνητικού πεδίου έντασης \vec{B} με ίδιες κατά μέτρο ταχύτητες υ_1=υ_2=υ που οι διευθύνσεις τους είναι κάθετες στις δυναμικές γραμμές του μαγνητικού πεδίου. Το πρωτόνιο (1) έχει ταχύτητα υ_1 που σχηματίζει γωνία φ=30^0 με το όριο xx' ενώ η ταχύτητα του πρωτονίου (2) υ_2 είναι κάθετη στο όριο xx' όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Τα πρωτόνια δέχονται μόνο τη δύναμη Lorentz του μαγνητικού πεδίου. Τα πρωτόνια εξέρχονται απ’ τα σημεία Δ, Ε του ορίου xx'. Διερευνήστε σε ποιο απ’ τα πρωτόνια αντιστοιχεί το κάθε σημείο εξόδου. Αν το πρωτόνιο (1) παραμένει στο πεδίο για χρόνο t_{π_1 } και το δεύτερο για χρόνο t_{π_2} ισχύει:
21. Στο παρακάτω σχήμα ο κυκλικός αγωγός ακτίνας α συνδέεται με πηγή έντασης \mathcal{E} . Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;
22. Ο αγωγός του παρακάτω σχήματος διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι. Ένα σημείο Α απέχει r απ’ το στοιχειώδες τμήμα Δ\ell του αγωγού. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Το διάνυσμα της έντασης Δ\vec{B} στο σημείο Α λόγω του τμήματος Δ\ell:
23. Το τετράγωνο πλαίσιο ΚΛΜΝ του παρακάτω σχήματος έχει πλευρά α και έχει το επίπεδό του κατακόρυφο. Το πλαίσιο διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι_2 που έχει φορά τη φορά της κίνησης των δεικτών του ρολογιού. Οριζόντιος ευθύγραμμος αγωγός (1) διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι_1 που έχει φορά προς τα δεξιά, βρίσκεται στο ίδιο κατακόρυφο επίπεδο με το επίπεδο του πλαισίου και απέχει απ’ την πλευρά του ΚΛ απόσταση α. Το τετράγωνο πλαίσιο αιωρείται ακίνητο σε κάποιο ύψος απ’ το έδαφος. Η επιτάχυνση της βαρύτητας έχει μέτρο g. Αν αντιστρέψουμε τη φορά του ρεύματος του αγωγού (1), τότε το πλαίσιο θ’ αποκτήσει αρχική επιτάχυνση μέτρου:
24. Δύο πρωτόνια (1)\, , \, (2) με φορτίο q_p και μάζα m_p εισέρχονται απ’ το σημείο Γ του ορίου xx' του ομογενούς μαγνητικού πεδίου έντασης \vec{B} με ίδιες κατά μέτρο ταχύτητες υ_1=υ_2=υ που οι διευθύνσεις τους είναι κάθετες στις δυναμικές γραμμές του μαγνητικού πεδίου. Το πρωτόνιο (1) έχει ταχύτητα υ_1 που σχηματίζει γωνία φ=30^0 με το όριο xx' ενώ η ταχύτητα του πρωτονίου (2) υ_2 είναι κάθετη στο όριο xx' όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Τα πρωτόνια δέχονται μόνο τη δύναμη Lorentz του μαγνητικού πεδίου. Τα πρωτόνια εξέρχονται απ’ τα σημεία Δ, Ε του ορίου xx'. Διερευνήστε σε ποιο απ’ τα πρωτόνια αντιστοιχεί το κάθε σημείο εξόδου. Αν η απόσταση ΓΔ είναι ΓΔ=d τότε η απόσταση ΔΕ είναι:
25. Θετικά φορτισμένα σωματίδια μάζας m και φορτίου q επιταχύνονται απ’ την ηρεμία υπό τάση V και κατόπιν εισέρχονται σε φίλτρο ταχυτήτων μαγνητικού πεδίου έντασης \vec{B} και ηλεκτρικού πεδίου έντασης \vec{E} όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Αν τετραπλασιάσουμε την τάση που επιταχύνει το φορτίο τότε για να μην εκτραπεί της αρχικής του πορείας από το φίλτρο ταχυτήτων πρέπει:
26. Σωληνοειδές διαρρέεται από ρεύμα Ι και η ένταση στο κέντρο του έχει μέτρο B_K ενώ σε ένα άκρο του έχει μέτρο Β_Α. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η διαφορά των μέτρων Β_Κ-Β_Α είναι ίση με:
27. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Ο Thomson συμπέρανε ότι τα ηλεκτρόνια είναι κοινό συστατικό όλων των υλικών σωμάτων γιατί έβρισκε την ίδια τιμή για το πηλίκο \frac{e}{m} όταν:
28. Κυκλικός ρευματοφόρος αγωγός έχει ακτίνα r και διαρρέεται από σταθερής έντασης ρεύμα Ι. Κυκλικό πλαίσιο διαρρέεται επίσης από ρεύμα σταθερής έντασης Ι, αποτελείται από 10 ομόκεντρους και ομοεπίπεδους κυκλικούς αγωγούς ίσων ακτίνων που η καθεμιά είναι 10r. Ποια απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Για τα μέτρα των εντάσεων B_κ του κυκλικού αγωγού και Β_π του κυκλικού πλαισίου στα αντίστοιχα κέντρα τους ισχύει:
29. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;
30. Φορτισμένο σωματίδιο εισέρχεται σε ομογενές μαγνητικό πεδίο με ταχύτητα \vec{υ} κάθετη στις δυναμικές γραμμές. Στο σωματίδιο επιδρά μόνο η δύναμη Lorentz \vec{F}_{Lo} που δέχεται απ’ το πεδίο αυτό. Ποιες απ’ τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

    +30

    CONTACT US
    CALL US