אתם מתרגלים שאלה מתוך בגרות פיזיקה — חשמל ומגנטיות (שאלון 36371)מבחן 2024 · קיץ מועד א · שאלה 2כל שאלות המבחן ←
פוטנציאל חשמלי, קיבול וקבליםפוטנציאל והפרש פוטנציאלים

בתרשים 1 מוצגת מערכת צירים ושני מטענים נקודתיים חיוביים q ו-Q.

המטענים ממוקמים לאורכו של הציר האנכי (ציר y), כל אחד במרחק d מראשית הצירים O . נתון: Q > q . בשאלה כולה יש להזניח את השפעת כוח הכבידה.

שני מטענים נקודתיים חיוביים q ו-Q על הציר האנכי (ציר y), כל אחד במרחק d מראשית הצירים O

בשאלה כולה מזניחים את השפעת כוח הכבידה

בתרשים 2: מטען Q ממוקם בנקודה (0,6cm) ומטען q בנקודה (0,-6cm); Q=6·10^-10 C

בצירים שבתרשים 2, המרחק בין כל שתי שנתות סמוכות מייצג מרחק של 2cm

פוזיטרון (e+): q_e+ = +1.6·10^-19 C, m_e+ = 9.11·10^-31 kg, מהירות בראשית הצירים O: v_O = 5.2·10^6 m/s (נתון לסעיף ד)

מערכת צירים y (אנכי) ו-x (אופקי) הנפגשים בראשית O. על הציר האנכי, מעל הראשית, עיגול קטן מלא עם התווית Q, במרחק d מ-O (חץ דו-כיווני אנכי עם התווית d בין O ל-Q). מתחת לראשית, על אותו

מערכת צירים y(cm) (אנכי) ו-x(cm) (אופקי) עם שנתות קטנות משני צידי הראשית. ארבעה קווים סגורים מקוננים (משטחי שווי-פוטנציאל), כולם בצורת ביצה/אגס-הפוך המורחבת כלפי מעלה סביב הנקודה Q

שושנת כיוונים: שמונה חצים היוצאים ממרכז משותף לשמונה כיוונים שווים (בקירוב 45° זה מזה), כל חץ ממוספר בקצהו: 1 (ימינה), 2 (ימינה-מטה), 3 (מטה), 4 (שמאלה-מטה), 5 (שמאלה), 6 (שמאלה-מע

הגדלה (זום) בתוך מסגרת מלבנית של האזור סביב הנקודה B: שלושה קווים מעוקלים (קטעי משטחי שווי-פוטנציאל) חוצים את המסגרת מלמטה-שמאל לימין-מעלה, מתויגים משמאל (מלמעלה למטה) 91V, 72V, 54

סעיף א

בטאו את גודל השדה החשמלי הנוצר בראשית הצירים, O, באמצעות הפרמטרים d, Q, q וקבועים פיזיקליים בהתאם לצורך. ציינו את כיוון השדה.

סעיף ב

הפוטנציאל באין־סוף נבחר להיות אפס. האם יש נקודה כלשהי במרחב (מלבד באין־סוף) שבה הפוטנציאל החשמלי שווה לאפס? אם כן – בטאו את המיקום של נקודה זו. אם לא – הסבירו מדוע.

סעיף ג

בתרשים 2 מוצגים קווים המְתָארים משטחים שווי פוטנציאל של מערכת המטענים. ערך הפוטנציאל של כל קו מסומן בתרשים באמצעות חץ. בצירים שבתרשים, המרחק בין כל שתי שנתות סמוכות מייצג מרחק של 2cm . מטען Q ממוקם בנקודה (0,6cm) ומטען q בנקודה (0,-6cm), כמתואר בתרשים 2. נתון: Q=6·10^-10 C .

סעיף ג. היעזרו בתרשים 2 וחשבו את הגודל של המטען q . פרטו את חישוביכם.

סעיף ד

מעניקים לחלקיק חיובי (פוזיטרון, המסומן e+), הנמצא בראשית הצירים O, מהירות שגודלה v_O=5.2·10^6 m/s . נתון: מסתו של פוזיטרון m_e+=9.11·10^-31 kg , מטענו q_e+=+1.6·10^-19 C . הפוזיטרון נע במסלול כלשהו בהשפעת הכוחות החשמליים המופעלים עליו על ידי המטענים q ו-Q, ובמהלך תנועתו הוא חולף בנקודה B הנמצאת על אחד הקווים שווי הפוטנציאל, כמתואר בתרשים 2.

סעיף ד. חשבו את גודל המהירות של הפוזיטרון, v_B, בחלופו בנקודה B .

סעיף ה

בתרשים 3א מוצגת שושנת כיוונים ובה שמונה כיוונים (1–8).

סעיף ה. היעזרו בתרשים 3ב וקבעו איזה מן הכיוונים 1–8 מתאים בקירוב לתיאור כיוון התאוצה של הפוזיטרון בחלופו בנקודה B . נמקו את קביעתכם.

שאלות ותגובות על השאלה

🎓 לא הבנתם משהו? קבלו הסבר נוסף ממרצה

שאלו כאן — ותקבלו מענה מוסמך.

🎓 מרצה עונה כאן — תקבלו מענה מקצועי