Download - ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

Transcript
Page 1: ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ – ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

1. 'Ένας μαθητής υποστηρίζει ότι κάθε φορά που σ' ένα φαινόμενο

συμβαίνει μεταβολή της μαγνητικής ροής, το αποτέλεσμα είναι η εμφάνιση Ή.Ε.Δ, από επαγωγή και κατά συνέπεια ηλεκτρικού ρεύματος. Συμφωνείτε με την άποψη αυτή ή όχι;

2. Κατά τη διάρκεια ενός πειράματος

εμφανίζεται Ή.Ε.Δ από επαγωγή, που η τιμή της μεταβάλλεται σε συνάρτηση με το χρόνο, όπως φαίνεται στην εικόνα. Το γραμμοσκιασμένο εμβαδόν νομίζετε ότι ισούται:

ΕΕΠ

0 t1 tΑ. Με τη μέση τιμή της Η.Ε.Δ από

επαγωγή. Β. Με την ωμική αντίσταση του κυκλώματος. Γ. Με το ολικό φορτίο που πέρασε από μια διατομή του κυκλώματος στο

χρονικό διάστημα από t=0 έως t=t1. Δ. Με τη συνολική μεταβολή της ροής στο χρονικό διάστημα από t=0 έως

t=t1. Ε. Με τη μέση τιμή της έντασης του ρεύματος. 3. Ο αγωγός ΑΓ κινείται προς τα δεξιά

με σταθερή επιτάχυνση α, όπως φαίνεται στην εικόνα. Να σχεδιάσετε το διάνυσμα Β . Ο καθηγητής σας ισχυρίζεται πως παρά το γεγονός ότι η επιτάχυνση είναι σταθερή, η τιμή της δύναμης F συνεχώς αυξάνεται. Ποια είναι η δική σας γνώμη;

Α

Ι F α

Γ

4. Αν κινήσουμε έναν αγωγό μέσα σε μαγνητικό πεδίο είναι δυνατόν

υπό ορισμένες προϋποθέσεις να δημιουργηθεί ρεύμα από επαγωγή. Σε τι νομίζετε ότι διαφέρει το ρεύμα αυτό από το ρεύμα που δίνει ένα στοιχείο;

5. Ο αγωγός xy έχει μεγάλο μήκος και διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα.

Ένας δεύτερος αγωγός ΑΓ αρχίζει να κινείται με σταθερή ταχύτητα υ πλησιάζοντας τον πρώτο αγωγό, όπως φαίνεται στην εικόνα. Αν r είναι η εκάστοτε απόστασή τους, η Ή.Ε.Δ από επαγωγή που αναπτύσσεται στον αγωγό AΓ, νομίζετε ότι είναι:

y Α Ι υ Γ x

Α. Ανάλογη του r. Β. Ανάλογη του 1/r Γ. Ανεξάρτητη του r. Δ. Ανάλογη του 1/r2

http://karxri.blogspot.com

1

Page 2: ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ – ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

Ε. Αντιστρόφως ανάλογη του r.

6. Ο ημικυκλικός αγωγός ΑΓ ακτίνας R, κινείται με σταθερή ταχύτητα υ μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο Β , όπως φαίνεται στην εικόνα. Να 6ρείτε την πολικότητα της Ή.Ε.Δ από επαγωγή που δημιουργείται στον αγωγό και να δείξετε ότι η τιμή της είναι: ΕΕΠ =2BυR. Πόση νομίζετε ότι θα γίνει η ΕΕΠ αν η ταχύτητα υ είναι παράλληλη με τη διάμετρο ΑΓ;

A ⊗ B B ⊗ R υ Κ

⊗ B Γ B ⊗

7. Ο ευθύγραμμος μαγνήτης μετακινείται με σταθερή ταχύτητα και

πλησιάζει στο πηνίο για μικρό χρονικό διάστημα Δt. Ποιες από τις παρακάτω πρoτάσεις ναι σωστές;

N S R

Α. Η μαγνητική ροή μέσα από το πηνίο αυξάνεται. Β. Στο πηνίο δημιουργείται ΕΕΠ, που η τιμή της εξαρτάται από την ταχύτητα. Γ. Το φορτίο που διέρχεται από μια διατομή του κυκλώματος είναι ανεξάρτητο από την ταχύτητα. Δ. Στο δεξί άκρο του πηνίου δημιουργείται νότιος μαγνητικός πόλος. 8. Ένα μεταλλικό τετραγωνικό πλαίσιο έχει πλευρά α και βρίσκεται

μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β, με το επίπεδό του κάθετο στις δυναμικές γραμμές. Το πλαίσιο μπορεί να κινηθεί με σταθερή ταχύτητα υ:

Α. Κάθετα στις δυναμικές γραμμές. Β. Παράλληλα στις δυναμικές γραμμές. Να επιλέξετε για την ΕΕΠ σε κάθε μία περίπτωση από τις τιμές:

Βαυ, μηδέν, 2Βαυ, 4Βαυ. 9. Οι αγωγοί ΑΓ και ΔΕ έχουν μήκος ℓ , αντιστάσεις R1 και R2 και

βρίσκονται μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β, όπως φαίνεται στην εικόνα. Ο αγωγός ΔΕ αρχίζει να κινείται με την επίδραση σταθερής δύναμης F. (Οι τριβές είναι αμελητέες). Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Α. Ο αγωγός ΑΓ θα κινηθεί προς τα δεξιά.

http://karxri.blogspot.com

2

Page 3: ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ – ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

Β. Ο αγωγός ΑΓ θα κινηθεί προς τα αριστερά.

A Δ R1 ⊗ B R2 F l l Γ Ε

Γ. Για να παραμένει ο ΑΓ ακίνητος πρέπει να του ασκείται συνεχώς δύναμη αντίθετη της F. Δ. Για να παραμείνει ο ΑΓ ακίνητος χρειάζεται δύναμη που συνεχώς αυξάνεται μέχρι να γίνει ίση με την F. 10. Στο πηνίο που φαίνεται στην εικόνα έχει τοποθετηθεί κατακόρυφος

πυρήνας από μαλακό σίδηρο στον οποίο έχουμε περάσει ένα ελαφρύ δαχτυλίδι από χαλκό. Όταν κλείσουμε το διακόπτη Δ, παρατηρούμε ότι το δαχτυλίδι αναπηδάει και κατόπιν πέφτει πάλι στην αρχική του θέση.

Α. Εξηγήστε γιατί αναπηδάει το δαχτυλίδι.

Β. Τι θα συμβεί, αν το δαχτυλίδι αντικατασταθεί από άλλο που είναι φτιαγμένο από το ίδιο υλικό, έχει το ίδιο βάρος, αλλά σε ένα σημείο του είναι κομμένο;

Δ δ Ε

11. Ένας ραβδόμορφος μαγνήτης πέφτει κατακόρυφα και πρόκειται να

περάσει μέσα από ένα μεταλλικό κλειστό αγωγό, όπως εικονίζεται στην εικόνα. Αν θεωρήσουμε αμελητέα την αντίσταση του αέρα, πώς θα επηρεαστεί η επιτάχυνση του μαγνήτη από την ύπαρξη του κλειστού αγωγού;

S α N

Α. Παραμένει σταθερή; Β. Αυξάνεται συνεχώς; Γ. Μειώνεται συνεχώς Δ. Μειώνεται και κατόπιν αρχίζει πάλι να

αυξάνεται, μέχρι να αποκτήσει σταθερή τιμή ίση με g;

Ε. Αυξάνεται και κατόπιν μειώνεται, μέχρι να αποκτήσει μια σταθερή τιμή;

12. Ένα μικρό μεταλλικό δαχτυλίδι ολισθαίνει πάνω σε λεία οριζόντια επιφάνεια, που βρίσκεται μέσα σε μαγνητικό πεδίο και είναι κάθετη στη μαγνητική επαγωγή Β, όπως φαίνεται στην εικόνα. Το μαγνητικό πεδίο είναι ομογενές και το δαχτυλίδι στη θέση Α έχει ταχύτητα υο, Ποιο από τα παρακάτω διαγράμματα παριστάνει τη μεταβολή της ταχύτητάς του με το χρόνο;

Β υο Α

http://karxri.blogspot.com

3

Page 4: ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ – ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

υ υ υ υ υο υο υο υο 0 t 0 t 0 t 0 t

Β Δ ΓΑ

13. Ένα ορθογώνιο πλαίσιο με σπείρες, εμβαδού S η κάθε μία, βρίσκεται

ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β με το επίπεδό του παράλληλο στις δυναμικές γραμμές. Σε χρόνο Δt, το πλαίσιο στρέφεται κατά 90° γύρω από άξονα που διέρχεται από δύο απέναντι πλευρές του και είναι κάθετος στις γραμμές του πεδίου. Αν η συνολική αντίσταση του πλαισίου είναι R να εξετάσετε την ορθότητα των παρακάτω προτάσεων.

Α. Κατά την περιστροφή του το θερμαίνεται. Β. Η μέση τιμή της έντασης του επαγωγικού ρεύματος είναι

tRNBSΔ.

Γ. Το συνολικό φορτίο που περνάει το πλαίσιο είναι μηδέν. Δ. Το συνολικό φορτίο από το πλαίσιο είναι

RNBS

A ⊗ Β l α υο Γ

14. Η αγώγιμη ρά6δος έχει μήκος ℓ και εισέρχεται στο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β, έχοντας τη στιγμή της εισόδου ταχύτητα υο, όπως φαίνεται στην εικόνα. Αν η ράβδος κινείται με σταθερή επιτάχυνση α, να παραστήσετε γραφικά την ΕΕΠ, που αναπτύσσεται στη ράβδο σε συνάρτηση με το χρόνο.

15. Ένας μεταλλικός δακτύλιος βρίσκεται τοποθετημένος μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο με το επίπεδο του κάθετο στις μαγνητικές γραμμές, όπως φαίνεται στο σχήμα. Το πεδίο Β αυξάνεται γραμμικά με το χρόνο. Ποια (ποιες) από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή ( σωστές).

⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗⊗ Β ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗(α) Η επαγόμενη ΗΕΔ στο δακτύλιο έχει σταθερή

τιμή (β) Το επαγόμενο ρεύμα στο δακτύλιο έχει τη φορά κίνησης των δεικτών του ρολογιού. (γ) Στο δακτύλιο καταναλίσκεται ενέργεια (λόγω φαινομένου Joule ) με σταθερό ρυθμό. Φ

0 t

16. Στο σχήμα φαίνεται η μεταβολή της μαγνητικής ροής, που διέρχεται από ένα μεταλλικό πλαίσιο, με το χρόνο. Ποιο από τα παρακάτω διαγράμματα

http://karxri.blogspot.com

4

Page 5: ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ – ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

παριστάνει καλύτερα την επαγόμενη ΗΕΔ στο πλαίσιο, συναρτήσει του χρόνου;

E E E E 0 t 0 t 0 t 0 t

Β Δ ΓΑ

17. Ο κανόνας του Lenz είναι συνέπεια της αρχής διατήρησης (α) της ορμής (β) της μάζας (γ) της ενέργειας (δ) του φορτίου

18. Στο διάγραμμα παριστάνεται η επαγόμενη

ΗΕΔ σ' ένα πλαίσιο, συναρτήσει του χρόνου. Η μεταβολή της διερχόμενης απ' το πλαίσιο ροής |ΔΦ| στο χρονικό διάστημα από 0 έως to είναι:

E Eo 0 to t (α) Εοto/2

(β) Εο (γ) Εο/to (δ) Εοto 19. Αυτοκίνητο κινείται σε οριζόντιο δρόμο στο βόρειο ημισφαίριο, όπου

το πεδίο Β της Γης έχει δύο συνιστώσες, την οριζόντια Βο και την κατακόρυφη Βκ με φορά προς τα κάτω. Το κατακόρυφο επίπεδο στο οποίο ανήκει ο φορέας του Β , ονομάζεται μαγνητικός μεσημβρινός. Ποια (ποιες) από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή ( σωστές).

(α) Κατά μήκος του προφυλακτήρα του αυτοκινήτου επάγεται ΗΕΔ, η οποία δεν εξαρτάται από τη γεωγραφική διεύθυνση κίνησης. (β) Κατά μήκος της (κατακόρυφης) κεραίας του αυτοκινήτου επάγεται ΗΕΔ, η οποία δεν εξαρτάται από τη γεωγραφική διεύθυνση κίνησης. (γ) Η επαγόμενη ΗΕΔ σ' ένα οριζόντιο κυκλικό μεταλλικό πλαίσιο, που βρίσκεται πάνω σε κάθισμα του αυτοκινήτου είναι μηδέν .

20. Μεταλλική ράβδος κινείται με σταθερή

ταχύτητα υ, απομακρυνόμενη από ένα ευθύγραμμο ρευματοφόρo αγωγό απείρου μήκους, όπως στο σχήμα. Η ράβδος είναι συνεχώς παράλληλη με το ρευματoφόρο αγωγό. Ποιο από τα παρακάτω διαγράμματα παριστάνει την ΗΕΔ στη ράβδο, συναρτήσει του χρόνου;

Ι υ

http://karxri.blogspot.com

5

Page 6: ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ – ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

E E E E 0 t 0 t 0 t 0 t

Β Δ ΓΑ

21. Δύο παράλληλα οριζόντια σύρματα ΔΖ, ΗΘ με αμελητέα αντίσταση,

ενώνονται στα Δ, Η με σύρμα αντίστασης R. Πάνω στα σύρματα ΔΖ και ΗΘ τοποθετείται αγωγός ΑΓ , όπως στο σχήμα. Το επίπεδο της διάταξης είναι οριζόντιο και αυτή βρίσκεται μέσα σε κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο. Ο αγωγός ΑΓ αρχικά είναι ακίνητος. Τη στιγμή t = 0 αρχίζουμε να ασκούμε δύναμη F , όπως στο σχήμα, ώστε ο αγωγός ΑΓ να ολισθαίνει με σταθερή επιτάχυνση. Οι τριβές είναι αμελητέες και ο αγωγός ΑΓ μετατοπίζεται παράλληλα προς τον εαυτό του, ευρισκόμενος σε επαφή συνεχώς με τα σύρματα ΔΖ και ΗΘ. Ποιο απ' τα παρακάτω διαγράμματα παριστάνει το μέτρο της δύναμης F , συναρτήσει του χρόνου.

Δ Α Ζ Β R F H Γ Θ

F F F F

0 t 0 t 0 t 0 t

Β Δ Α Γ

⊗ ⊗ ⊗ ⊗A ⊗ ⊗⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ α ⊗⊗ ⊗ ⊗ ⊗ β ⊗ ⊗⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗⊗ ⊗ ⊗ ⊗B ⊗ ⊗

22. Συρμάτινο ημικύκλιο κινείται με σταθερή ταχύτητα μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο, έχοντας το επίπεδό του συνεχώς κάθετο στις μαγνητικές γραμμές, όπως φαίνεται στο σχήμα. Η επαγόμενη ΗΕΔ μεταξύ των Α, Β είναι μεγαλύτερη, όταν η ταχύτητα έχει την κατεύθυνση του διανύσματος α ή του β και γιατί;

23. Συρμάτινο πλαίσιο σχήματος ισοπλεύρου τριγώνου αρχίζει τη στιγμή

t = 0 να εισέρχεται μέσα σε oμογενές μαγνητικό πεδίο. Η ταχύτητα του πλαισίου είναι συνεχώς σταθερή και έχει την διεύθυνση ενός ύψους του τριγώνου. Ποιο απ' τα παρακάτω διαγράμματα παριστάνει το ρεύμα που διαρρέει το πλαίσιο, συναρτήσει του χρόνου;

⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ Β ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ υ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗

http://karxri.blogspot.com

6

Page 7: ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ – ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

Ι Ι Ι Ι 0 t 0 t 0 t 0 t

Β Δ ΓΑ

24. Ένα κυκλικό μεταλλικό πλαίσιο βρίσκεται εν μέρει μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο, όπως φαίνεται στο σχήμα. Το επαγόμενο ρεύμα στο πλαίσιο θα έχει τη φορά κίνησης των δεικτών του ρολογιού, εφόσον αυτό κινηθεί προς την κατεύθυνση

⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ y ⊗ Β ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ x ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗

(α) +χ (γ) -y (β) +y (δ) -χ 25. Συρμάτινο τετραγωνικό πλαίσιο κινείται συνεχώς με σταθερή

ταχύτητα υ και τη στιγμή t = 0 αρχίζει να εισέρχεται σε ομογενές μαγνητικό πεδίο, έχοντας το επίπεδό του κάθετο στις μαγνητικές γραμμές. Το φορτίο που θα περάσει από μια διατομή του πλαισίου, από τη στιγμή t = 0 έως τη στιγμή που θα βρεθεί ολόκληρο μέσα στο μαγνητικό πεδίο, είναι:

⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ Β ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ υ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗

(α) Ανάλογο της αντίστασης του πλαισίου (β) Ανάλογο της ταχύτητας υ (γ) Ανεξάρτητο από το εμβαδόν του πλαισίου (δ) Ανεξάρτητο από το χρόνο εισόδου

26. Λεπτή ράβδος είναι η μισή πλαστική και η μισή μεταλλική. Η ράβδος

στρέφεται γύρω από άξονα, κάθετο σ' αυτή, με σταθερή συχνότητα, κόβοντας κάθετα τις γραμμές ομογενούς μαγνητικού πεδίου. Η επαγόμενη ΗΕΔ στο μεταλλικό τμήμα είναι μεγαλύτερη, όταν ο άξονας περιστροφής περνά από το πλαστικό ή από το μεταλλικό άκρο της ράβδου. Δικαιολογείστε την απάντησή σας.

27. Ομογενές μαγνητικό πεδίο καταλαμβάνει κυλινδρική περιοχή, της

οποίας μια εγκάρσια τομή φαίνεται στο σχήμα. Το μαγνητικό πεδίο έχει σταθερή κατεύθυνση από τον αναγνώστη προς το χαρτί και μειώνεται με σταθερό ρυθμό 0<

ΔΔtB

.

δ α X X X X γ X X X X X β X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Ποιο από τα διανύσματα α , β , γ , δ ,

http://karxri.blogspot.com

7

Page 8: ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ – ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

παριστάνει την ένταση του επαγόμενου ηλεκτρικού πεδίου, σε απόσταση R από τον άξονα της κυλινδρικής περιοχής;

28. Να περιγράψετε την πειραματική διαδικασία για τη μέτρηση της

έντασης Β ομογενούς μαγνητικού πεδίου, η οποία βασίζεται στη μέτρηση του φορτίου Q το οποίο αναπτύσσεται λόγω του φαινομένου της επαγωγής.

29. Ο μαγνήτης του σχήματος περνάει μέσα από το

χάλκινο δακτύλιο. Η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα.

α. Ποια είναι η φορά του επαγωγικού ρεύματος που διαρρέει το δακτύλιο, όταν ο μαγνήτης

i) πλησιάζει προς το δακτύλιο. ii) απομακρύνεται από το δακτύλιο.

β. Να υπολογίσετε την ενέργεια που μετατρέπεται σε θερμική στο δακτύλιο, κατά τη διαδρομή του μαγνήτη μεταξύ των θέσεων Α και Β. Δίνονται: η μάζα m του μαγνήτη, η επιτάχυνση της βαρύτητας g και οι τιμές των μεγεθών υ1,υ2 και Η.

30. Να διατυπώσετε τον κανόνα του Lenz και να αποδείξετε ότι αποτελεί συνέπεια της αpxής διατήρησης της ενέργειας.

31. Yπάρχει ανάγκη. να εφαρμόσoυμε

εξωτερική δύναμη ώστε ο ευθύγραμμος αγωγός ΑΓ να κινείται ισοταχώς; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

32. Να εξηγήσετε γιατί πρέπει να

εφαρμόσουμε εξωτερική δύναμη πάνω στον ευθύγραμμο αγωγό ΑΓ του σχήματος, ώστε αυτός να κινείται με σταθερή ταχύτητα.

http://karxri.blogspot.com

8

Page 9: ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ – ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

33. Να χρησιμοποιήσετε τον κανόνα του Lenz για να απαντήσετε στις ακόλουθες ερωτήσεις που αφoρoύν τη φορά του επαγωγικού ρεύματος:

α. Ποια είναι η φορά του επαγόμενου ρεύματος στον αντιστάτη R στο κύκλωμα του σχήματος (α), όταν ο μαγνήτης κινείται προς τ' αριστερά;

β. Ποια είναι η φορά του επαγόμενoυ ρεύματος στον αντιστάτη R στο κύκλωμα του σχήματος (β), όταν ο μαγνήτης κινείται προς τα δεξιά; (β)

34. Κυκλικός συρμάτινος βρόχος βρίσκεται μέσα σε ομογενές μαγνητικό

πεδίο Β κάθετο στο επίπεδό του. Με ποιους τρόπους μπορεί να κινηθεί ο βρόχος χωρίς να έχουμε ΗΕΔ από επαγωγή; Να θεωρήσετε μεταθετική και στροφική κίνηση.

35. Ευθύγραμμη αγώγιμη ράβδος μήκους L κινείται με σταθερή

ταχύτητα υ σε περιοχή που επικρατεί ομογενές μαγνητικό πεδίο Β όπως φαίνεται στο σχήμα. Με ποιο ή ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε και γιατί;

α. Το άκρο Α έχει περίσσεια θετικού φορτίου.

β. Στη ράβδο εμφανίζεται ηλεκτρεγερτική δύναμη από επαγωγή με τιμή Εεπ = BLυ.

γ. Το άκρο Α έχει περίσσεια αρνητικού φορτίου.

δ. Η διαφορά δυναμικού VΑΓ είναι ίση με την Εεπ.

36. Ο ευθύγραμμος αγωγός ΚΛ,

μήκους L και ωμικής αντίστασης R, κινείται με σταθερή ταχύτητα υ κατά μήκος των οριζόντιων αγωγών Δχ1 και Ζχ2, όπως φαίνεται στο σχήμα. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και γιατί;

α. Η διαφορά δυναμικού VΚΛ = Blυ/2 .

β. Στον αγωγό ΚΛ πρέπει να ασκούμε εξωτερική δύναμη για να κινείται με σταθερή ταχύτητα.

γ .Στον αγωγό ΚΛ πρέπει να προσφέρουμε ενέργεια με ρυθμό Ρ = B2L2υ2/2 , για να κινείται με σταθερή ταχύτητα.

http://karxri.blogspot.com

9

Page 10: ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ – ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

δ. Στον αγωγό ΚΛ ασκείται δύναμη Laplace ομόρροπη της ταχύτητας του υ.

37. Το τετράγωνο συρμάτινο πλαίσιο πλευράς α εισέρχεται με σταθερή

ταχύτητα υ στην περιοχή που επικρατεί ομογενές μαγνητικό πεδίο Β, όπως φαίνεται στο σχήμα. Κάθε πλευρά του πλαισίου έχει αντίσταση R. Με ποιο ή ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε ή διαφωνείτε και γιατί;

α. Κατά τη διάρκεια εισόδου του πλαισίου ισχύει VΑΖ=Βαυ.

β. Κατά τη διάρκεια εισόδου του πλαισίου ισχύει VΓΔ = Βαυ/4

γ. Για να εισέρχεται το πλαίσιο με σταθερή ταχύτητα πρέπει να προσφέρουμε σ΄ αυτό ενέργεια με ρυθμό Ρ = Β2α2υ2/4R.

δ. Στο τμήμα της πλευράς ΑΓ που βρίσκεται μέσα στο πεδίο, κατά τη διάρκεια της εισόδου του πλαισίου, δεν ασκείται δύναμη Laplace.

38. Το τετράγωνο, συρμάτινo πλαίσιο πλευράς α, κινείται με σταθερή

ταχύτητα υ μέσα σε περιοχή που επικρατεί ομογενές μαγνητικό πεδίο Β , όπως φαίνεται στο σχήμα. Κάθε πλευρά του πλαισίου έχει αντίσταση R. Με ποιο ή ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε ή διαφωνείτε και γιατί;

α. Η επαγόμενη ΗΕΔ στο πλαίσιο είναι ίση με μηδέν. β. Η διαφορά δυναμικού VΑΖ = 0 . γ. Η διαφορά δυναμικού VΓΔ = Βαυ. δ. Στην πλευρά ΑΖ ασκείται δύναμη Lap1ace αντίρροπη της ταχύτητας υ 39. Το τετράγωνο συρμάτινο πλαίσιο

πλευράς α εξέρχεται με σταθερή ταχύτητα υ από περιοχή που επικρατεί ομογενές μαγνητικό πεδίο Β , όπως φαίνεται στο σχήμα. Κάθε πλευρά του πλαισίου έχει αντίσταση R. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και γιατί;

α. Η διαφορά δυναμικού VΓΔ = Βαυ. β. Η διαφορά δυναμικού VΑΖ= Βαυ/4. γ. Για να εξέρχεται το πλαίσιο με σταθερή ταχύτητα, πρέπει να προσφέρουμε σ' αυτό ενέργεια με ρυθμό Ρ = Β2α2υ2/4R .

http://karxri.blogspot.com

10

Page 11: ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ – ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

δ. Στο τμήμα της πλευράς ΑΓ , που βρίσκεται μέσα στο πεδίο, κατά τη διάρκεια της εξόδου του πλαισίου, δεν ασκείται δύναμη Lap1ace. 40. Τα τετράγωνα συρμάτινα πλαίσια Π1 και Π2 είναι πανομοιότυπα.

Κάθε πλευρά έχει αντίσταση R και μήκος L. Τη χρονική στιγμή t = 0 βρίσκονται στις θέσεις που φαίνεται στο σχήμα και εισέρχονται στην περιοχή που επικρατεί ομογενές μαγνητικό πεδίο Β . Το πλαίσιο Π1 εισέρχεται με σταθερή ταχύτητα υο ενώ το πλαίσιο Π2 εισέρχεται με αρχική ταχύτητα υο εκτελώντας κίνηση ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη. Με ποιο ή ποια από τα παρακάτω συμφωνείτε διαφωνείτε και γιατί;

α. Κατά τη διάρκεια της εισόδου, στο πλαίσιο Π1 επάγεται μικρότερη ηλεκτρεγερτική δύναμη από εκείνη που επάγεται στο πλαίσιο Π2. β. Από μια διατομή του σύρματος της πλευράς ΓΔ, περνάει η ίδια ποσότητα ηλεκτρικού φορτίου, κατά τη διάρκεια της εισόδου και για τα δύο πλαίσια. γ. Για να εισέρχεται το πλαίσιο Π2 με σταθερή επιτάχυνση στην περιοχή του μαγνητικού πεδίου, πρέπει να ασκούμε σ' αυτό σταθερή εξωτερική δύναμη. δ. Για να εισέρχεται το πλαίσιο Π1 με σταθερή ταχύτητα στην περιοχή του μαγνητικού πεδίου δε χρειάζεται να ασκούμε σ' αυτό εξωτερική δύναμη. 41. Ο μαγνήτης αφήνεται ελεύθερος να

κινηθεί κατά μήκος της κατακορύφου που περνάει από το κέντρο του χάλκινου ακίνητου δακτυλίου. Η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα.

Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και γιατί; α. Όταν ο μαγνήτης πλησιάζει προς το δακτύλιο δέχεται από αυτόν απωστική δύναμη. β. Κατά την απομάκρυνσή του από το δακτύλιο ο μαγνήτης δέχεται ελκτική δύναμη. γ. Η ενέργεια που μεταφέρεται στο μαγνήτη μέσω του έργου του βάρους μετατρέπεται όλη σε κινητική ενέργεια του μαγνήτη δ. Ο μαγνήτης κινείται με επιτάχυνση g.

http://karxri.blogspot.com

11

Page 12: ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ – ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

42. Το πηνίο Π κινείται προς το βόρειο πόλο του ακίνητου μαγνήτη με σταθερή ταχύτητα. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και γιατί;

α. Στο άκρο Α του πηνίου εμφανίζεται βόρειος μαγνητικός πόλος. β. Στο άκρο Α του πηνίου εμφανίζεται νότιος μαγνητικός πόλος. γ. Στο πηνίo πρέπει να ασκείται εξωτερική δύναμη για να κινείται προς το μαγνήτη με σταθερή ταχύτητα. δ. Το ρεύμα στον αντιστάτη R έχει φορά από το Κ → Λ. 43. Ο μαγνήτης κινείται προς το

ακίνητο πηνίο με σταθερή ταχύτητα. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και γιατί;

α. Στο άκρο Α του πηνίου εμφανίζεται βόρειος μαγνητικός πόλος. β. Στο άκρο Α του πηνίου εμφανίζεται νότιος μαγνητικός πόλος. γ. Στο μαγνήτη πρέπει να ασκείται εξωτερική δύναμη για να κινείται με σταθερή ταχύτητα. δ. Το ρεύμα στον αντιστάτη R έχει φορά από το Κ→Λ.

44. Ο αγωγός ΚΛ τσυ σχήματος

ολισθαίνει πάνω σε παράλληλους αγωγσύς Δχ και Ζχ' υπό την επίδραση της δύναμης F διατηρώvτας την ταχύτητά του σταθερή. Η όλη διάταξη βρίσκεται σε ομογενές μαγνητικό πεδίο, κάθετο στο επίπεδό της όπως φαίνεται στο σχήμα.

Λ Α χ Β υ R F

Χαρακτηρίστε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές ή λανθασμένες και δικαιολογήστε την απάντησή σας. α) Το ρεύμα πσυ διαρρέει τον αγωγό ΚΛ έχει φορά από το Κ στο Λ. β) Στον αγωγό ασκείται από το μαγνητικό πεδίο δύναμη αντίθετη της δύναμης F . γ) Το έργο της δύναμης Laplace πσυ ασκείται στον αγωγό είναι ίσο με το έργο της δύναμης F που κινεί τον αγωγό.

Z K χ´

http://karxri.blogspot.com

12

Page 13: ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ – ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

45. Ένας ραβδόμορφος μαγνήτης βρίσκεται κοντά σε ένα πηνίο και κινείται κατά μήκος του άξονα του πηνίου, του οποίου τα άκρα είναι συνδεδεμένα μέσω διακόπτη. Ο μαγνήτης πλησιάζει με το βόρειο πόλο στραμμένο προς το πηνίο, κινούμενος με σταθερή ταχύτητα.

a. Για να αναπτύσεται ΗΕΔ στο κύκλωμα πρέπει ο διακόπτης να είναι κλειστός.

b. Αν ο διακόπτης είναι ανοικτός δεν είναι απαραίτητο να ασκείται εξωτερική δύναμη στο μαγνήτη.

c. Αν ο διακόπτης είναι κλειστός στο άκρο του πηνίου που είναι απέναντι από το μαγνήτη εμφανίζεται βόρειος πόλος.

d. Η ένταση του ρεύματος στο κύκλωμα θα είναι μεγαλύτερη αν ο μαγνήτης κινείται με μεγαλύτερη ταχύτητα.

e. Η δύναμη που χρειάζεται να ασκούμε στο μαγνήτη με το διακόπτη κλειστό θα είναι τόσο μεγαλύτερη, όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα.

Ποιες από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες;

46. Η μεταλλική ράβδος ΚΑ μήκους ℓ περιστρέφεται γύρω από το ένα άκρο της Κ με σταθερή γωνιακή ταχύτητα ω μέσα σε ομογεν΄ρες μαγνητικό πεδίο έντασης Β όπως

ναμη Lorentz με

άκρων

δου πρέπει

υ τότε η Ε που

οιες από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες;

ή

μα. Το μέτρο της επαγωγικής τάσης στα

α. Β.υ.ℓ , β. 2Β.υ.ℓ/3 , γ. Β.υ.ℓ/3 , δ. 0

Β A ω

φαίνεται στο σχήμα. a. Στα ελεύθερα ηλεκτρόνια της ράβδου

ασκείται δύ

κατεύθυνση προς το Κ. b. Η διαφορά δυναμικού μεταξύ των

Α και Κ της ράβδου είναι μηδέν. c. Για την περιστροφή της ράβ

Κ

να προσφέρουμε ενέργεια. d. Αν η ταχύτητα του μέσου Μ της ράβδου είναι ίση με 1 επ

αναπτύσσεται στη ράβδο είναι ίση με Εεπ=Β.υ1.ℓ . Π

47. Κατακόρυφος ευθύγραμμος αγωγός μήκους ℓ κινείται οριζόντια σε περιοχόπου υπάρχουν δύο μαγνητικά πεδία κάθετα στο επίπεδο κίνησης του αγωγού με αντίθετες εντάσεις , έτσι ώστε το ένα τρίτο του αγωγού να βρίσκεται εντός τουενός και τα άλλα δύο τρίτα εντός του άλλου πεδίου , όπως στο σχή

Br

άκρα του αγωγού θα είναι:

υr Br

http://karxri.blogspot.com

13

Page 14: ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ – ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ)

48. Στο διπλανό σχήμα ο αγωγός ΚΛ κινείται με σταθερή επιτάχυνση προς τα δεξιά μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο κάθετο στη σελίδα και με φορά όπως στο σχήμα . Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες

ρμάτων του

. Ο πυκνωτής θα φορτιστεί με σταθερό φορτίο . αν πλισμός

place αντίρροπη ης Fεξ ο οπλισμός

μμι .

ή επίπεδο

ό τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή ;

50. Μι ική ρ Γ μήκ ιστρέφεται με σταθερή γων ω από υ διέρχεται από σημείο που απέχει απόσταση ℓ/6 από το άκρο Α και είναι παράλληλος προς τις δυναμικές γραμμές ομογενούς μαγνητικού πεδίου , έντασης Β. Η απόλυτη τιμή της διαφοράς δυναμικού που αναπτύσσεται από επαγωγή στα άκρα της ράβδου δίνεται από τη σχέση:

α .

Κ Β υ Α C Fεξ B

λανθασμένες ; Να θεωρήσετε τις αντιστάσεις των συ Λκυκλώματος αμελητέες .

αβ. Στον αγωγό ασκείται δύναμη LaplaceΑ έχει θετικό φορτίο . γ. Στον αγωγό ασκείται δύναμη LaΑ έχει αρνητικό φορτίο . δ. Το φορτίο του πυκνωτή αυξάνεται γρα

49. Ο δακτύλιος του σχήματος είναι κομμένος σε κάποιο σημείο του και συνδέεται με πυκνωτ

ρροπη της Fεξ και ο οτί

τ και

κά

χωρητικότητας C. Αν τοτου δακτυλίου είναι κάθετο στις δυναμικές γραμμές ομογενούς μαγνητικού πεδίου και το πεδίο αυξάνεται ποια απ

α . Ο πυκνωτής δε φορτίζεται β . Ο πυκνωτής φορτίζεται και ο οπλισμός του Α έχει θετικό φορτίο γ . Ο πυκνωτής φορτίζεται και ο οπλισμός του Α έχει αρνητικό φορτίο δ . Ο πυκνωτής φορτίζεται μέχρι να αποκτήσει κάποιο φορτίο και μετά παύει η φόρτιση του .

Γ Α C B

α μεταλλ άβδος Α ους ℓ περιακή ταχύτητα ω γύρ άξονα πο

65 2lωB , β .

6

2lωB , γ . 3

5 2lωB , δ . 0

http://karxri.blogspot.com

14