ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Σωματίδιο Α, μάζας m=20g και φορτίου q=2μC ισορροπεί στην κατακόρυφο και σε ύψος h πάνω από ακλόνητο φορτίο Q=4μC.

(β) Αν μεταφέρουμε το σωματίδιο Α σε ύψος h/3 από το ακλόνητο φορτίο Q και το αφήσουμε ελεύθερο, να βρεθεί το μέγιστο ύψος που θα φτάσει το σωματίδιο Α
Δίνονται g=10m/s², kc=9·10^9 Nm²/C²

Απάντηση:

Σωματίδιο Α, μάζας m και φορτίου q βάλλεται από άπειρη απόσταση με ταχύτητα υ0, προς ακλόνητο σωματίδιο Β μάζας 2m και φορτίου 2q. Η ελάχιστη απόσταση που πλησιάζουν τα δύο σωματίδια είναι d1. Αν τη στιγμή που βάλλεται το σωματίδιο Α, αφήσουμε ελεύθερο να κινηθεί και το σωματίδιο Β, τότε η ελάχιστη απόσταση που πλησιάζουν τα δύο σωματίδια είναι d2. Να βρεθεί ο λόγος d1/d2.

Σωματίδιο Α μάζας m και φορτίου +Q ρίχνεται από πολύ μακριά με αρχική ταχύτητα υ0 προς ένα ακίνητο σωματίδιο Β ίδιας μάζας και ίδιου φορτίου, που μπορεί όμως να κινηθεί. Να υπολογίσετε:

Δύο ακλόνητα σημειακά θετικά φορτία +q1 και +q2 βρίσκονται στα άκρα ενός ευθυγράμμου τμήματος ΑΒ μήκους d=4cm. Στο μέσο Μ της ΑΒ τοποθετείται σημειακό φορτίο q3, που είναι επίσης θετικό. Αν το αφήσουμε ελεύθερο να κινηθεί, παρατηρούμε πως διανύει απόσταση x=1cm μέχρι να μηδενιστεί στιγμιαία η ταχύτητά του. Να υπολογίσετε το λόγο q1/q2.

Σωματίδιο μάζας m=1mg και φορτίο q=+2μC, που αρχικά ηρεμεί, επιταχύνεται από οριζόντιο ομογενές ηλεκτρικό πεδίο έντασης Ε1=4·10³Ν/C. Αφού το σωματίδιο διανύσει απόσταση x1=10cm στο οριζόντιο πεδίο, εισέρχεται με ταχύτητα υ0 σε κατακόρυφο ομογενές ηλεκτρικό πεδίο, που δημιουργείται από επίπεδο φορτισμένο πυκνωτή. Για τον πυκνωτή γνωρίζουμε ότι έχει χωρητικότητα C=2nF, το φορτίο του θετικού οπλισμού είναι Q=+4μC, το μήκος των οπλισμών του είναι L=50cm και απέχουν απόσταση d=20mm. Αν το σωματίδιο εξέρχεται από τον πυκνωτή εφαπτομενικά από τον αρνητικό οπλισμό, να βρείτε:
(α) την ταχύτητα υ0
(β) το μέτρο του ρυθμού μεταβολής της ορμής του σωματιδίου κατά την κίνηση του μέσα στον πυκνωτή
(γ) τη γωνιακή απόκλιση του σωματιδίου τη στιγμή που εξέρχεται από τον πυκνωτή

Δύο σωματίδια Α(q, m) και Β(4m, 2q) εισέρχονται οριζόντια ταχύτητα, σε περιοχή κατακόρυφου ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου έντασης Ε, που δημιουργείται από δύο αντίθετα φορτισμένες μεταλλικές πλάκες, οι οποίες έχουν μήκος d. Να συγκρίνετε:

Δύο μικρές φορτισμένες σφαίρες με μάζες m1=2mg, m2=1mg και φορτία q1=6μC, q2=3μC αντίστοιχα, δαιτηρούνται ακίνητες σε απόσταση d=40cm. Κάποια στιγμή οι δύο σφαίρες αφήνονται ελεύθερες να κινηθούν. Να υπολογίσετε το μέτρο της ταχύτητας κάθε σφαίρας, τη στιγμή που παύουν να αλληλεπιδρούν. Δίνεται η ηλεκτρική σταθερά kc. Να μη ληφθούν υπόψη τριβές και βαρυτικές αλληλεπιδράσεις.

Απάντηση: