[Φυσική Γενικής Β´ Λυκείου] Τράπεζα Θεμάτων - ΙΕΠ

ΘΕΜΑ Δ R2 R3
Α R1
Μια ηλεκτρική πηγή με ηλεκτρεγερτική δύναμη
Δ
A ε = 60 V και μηδενική εσωτερική αντίσταση,

ε r=0 συνδέεται στο κύκλωμα που φαίνεται στο
διπλανό σχήμα. Δίνεται ότι: R1 = R2 = 10Ω και
Β R3 = R4 = 5Ω. Ο διακόπτης Δ είναι ανοιχτός.

R4

Δ1) Να βρείτε την ολική αντίσταση του κυκλώματος και την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που

το διαρρέει.

Μονάδες 6

Μεταξύ των σημείων Α και Β παρεμβάλλουμε το αμπερόμετρο κλείνοντας τον διακόπτη Δ. Το

αμπερόμετρο είναι μηδενικής εσωτερικής αντίστασης.

Δ2) Η ένδειξη του αμπερομέτρου είναι η ένταση του ρεύματος που διαρρέει την πηγή; Ναι ή όχι

και γιατί;

Μονάδες 7

Δ3) Να υπολογίσετε τη θερμότητα Q που εκλύεται στην R4, σε χρόνο t = 2s.

Μονάδες 6

Δ4) Να βρείτε την ισχύ P που παρέχει η ηλεκτρική πηγή στο κύκλωμα.

Μονάδες 6

ΘΕΜΑ Δ

Μια ηλεκτρική πηγή με ηλεκτρεγερτική δύναμη ε και R2 Γ
A
εσωτερική αντίσταση r = 2Ω συνδέεται στο κύκλωμα που R1 R3
φαίνεται στο σχήμα. Δίνεται ότι R1 = 8 Ω, R2 = 4 Ω και R3 = Β Δ ε, r
4 Ω. Το αμπερόμετρο έχει μηδενική εσωτερική αντίσταση.
Ο διακόπτης Δ είναι κλειστός. Η ένδειξη του αμπερομέτρου
είναι 9 A.

Δ1) Να βρείτε την ολική εξωτερική αντίσταση του κυκλώματος και τη τάση VBΓ.

Μονάδες 6

Δ2) Να βρείτε την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα και την

ηλεκτρεγερτική δύναμη ε της πηγής.

Μονάδες 7
Δ3) Να υπολογίσετε τη θερμότητα Q που εκλύεται στην αντίσταση R3, σε χρόνο t = 2s.

Μονάδες 6
Δ4) Αν ο διακόπτης ανοίξει, να υπολογίσετε την ισχύ της πηγής.

Μονάδες 6

ΘΕΜΑ Δ Β
Το αρνητικό σημειακό και ακίνητο φορτίο Q του σχήματος έχει

τιμή -2 μC. Δημιουργεί γύρω του ηλεκτρικό πεδίο. Για την r
απόσταση r ισχύει ότι r = 10 cm.

Δ1) Να σχεδιάσετε τα διανύσματα της έντασης του πεδίου στα Α
σημεία Α και Β και να υπολογίσετε το μέτρο τους. r

Μονάδες 6

Δ2) Να βρείτε το δυναμικό στο σημείο Α.

Μονάδες 6

Δ3) Αν στο σημείο Α τοποθετήσουμε δοκιμαστικό φορτίο q = -1 μC, να υπολογίσετε και να

σχεδιάσετε τη δύναμη που δέχεται το φορτίο αυτό.

Μονάδες 6

Δ4) Μετακινούμε το φορτίο q κατά μήκος της διαδρομής ΑΒ. Να υπολογίσετε το έργο της δύναμης

του πεδίου για τη μετακίνηση του φορτίου q από το σημείο Α στο σημείο Β.

Μονάδες 7

Δίνεται η ηλεκτρική σταθερά k= 9·109 Nm2/C2.

ΘΕΜΑ Δ

Δίνονηαι δύο ανηιζηάηες (1) και (2). Ο ανηιζηάηης (1) έτει ανηίζηαζη R1 = 6 Ω. Όηαν
ζσνδέζοσμε ηοσς ανηιζηάηες (1) και (2) παράλληλα έτοσν ιζοδύναμη ανηίζηαζη 2,4 Ω.

Δ1) Να σπολογίζεηε ηη ηιμή ηης ανηίζηαζης R2 ηοσ ανηιζηάηη (2).
Μονάδες 5

Δημιοσργούμε ένα ηλεκηρικό κύκλωμα ποσ αποηελείηαι από ηοσς δύο ανηιζηάηες (1)

και (2) ζσνδεδεμένοσς ζε ζειρά και μία ηλεκηρική πηγή ποσ είναι ζσνδεδεμένη ζε

ζειρά με ηοσς δύο ανηιζηάηες. Δίνεηαι όηι η ηλεκηρική πηγή έτει ηλεκηρεγερηική

δύναμη Ε = 30 V και αμεληηέα εζωηερική ανηίζηαζη (r = 0).

Δ2) Να σπολογίζεηε ηη θερμική ιζτύ ηοσ ανηιζηάηη (1).

Μονάδες 6
Δημιοσργούμε ένα δεύηερο ηλεκηρικό κύκλωμα ποσ αποηελείηαι από ηοσς δύο

ανηιζηάηες (1) και (2) ζσνδεδεμένοσς παράλληλα και μία ηλεκηρική πηγή ποσ είναι

ζσνδεδεμένη ζε ζειρά με ηο ζύζηημα ηων δύο ανηιζηαηών. Δίνεηαι όηι η ηλεκηρική

πηγή έτει ηλεκηρεγερηική δύναμη Ε = 48 V και εζωηερική ανηίζηαζη r = 0,6 Ω.
Δ3) Να σπολογίζεηε ηη ηάζη ζηοσς πόλοσς ηης ηλεκηρικής πηγής.

Μονάδες 7

Διαθέηοσμε ομογενές ζύρμα, ζηαθερής διαηομής S = 2510-8 m2 . Η ειδική ανηίζηαζη

ηοσ σλικού καηαζκεσής ηοσ ζύρμαηος είναι ρ = 210-8  m .

Δ4) Να σπολογίζεηε ηο μήκος ηοσ ζύρμαηος ποσ τρειαζόμαζηε για να καηαζκεσάζοσμε

έναν ανηιζηάηη ανηίζηαζης R2.

Μονάδες 7

ΘΕΜΑ Δ

Δύο σημειακά ηλεκτρικά φορτία Q1 = 2 μC και Q2 = 8 μC, συγκρατούνται ακλόνητα πάνω
σε οριζόντιο μονωτικό δάπεδο, στα σημεία Α και Β αντίστοιχα, σε απόσταση
r = 30 cm μεταξύ τους.
Δ1) Να σχεδιάσετε το διάνυσμα της έντασης του συνολικού ηλεκτρικού πεδίου των δύο
φορτίων στο μέσο Μ του ευθύγραμμου τμήματος ΑΒ και να υπολογίσετε το μέτρο της.

Μονάδες 6
Τοποθετούμε στο σημείο Μ ένα αρνητικό σημειακό ηλεκτρικό φορτίο q = - 2,5 μC.
Δ2) Να σχεδιάσετε το διάνυσμα της συνισταμένης δύναμης που δέχεται το φορτίο q και να
υπολογίσετε το μέτρο της.

Μονάδες 6
Δ3) Να προσδιορίσετε το σημείο Σ εντός του ευθυγράμμου τμήματος ΑΒ, στο οποίο η
ένταση του ηλεκτρικού πεδίου που οφείλεται στα δύο φορτία Q1 και Q2 είναι μηδέν.

Μονάδες 6
Δ4) Να υπολογίσετε το έργο της δύναμης του ηλεκτρικού πεδίου αν μετακινήσουμε το
ηλεκτρικό φορτίο q από το σημείο Μ μέχρι το σημείο Σ.

Μονάδες 7
Να υποθέσετε ότι μεταξύ των ηλεκτρικών φορτίων παρεμβάλλεται κενό (αέρας), οπότε η
ηλεκτρική σταθερά είναι Kηλ = 9.109 N.m2/C2 και ότι η παρουσία και κίνηση του τρίτου
φορτίο q, δεν μεταβάλλει τα ηλεκτρικά πεδία των ακίνητων φορτίων Q1 και Q2.

ΘΕΜΑ Δ

Σωμαηίδια με κινηηική ενέπγεια 20 eV πποζπίπηοςν ζε άηομα ςδπογόνος πος βπίζκονηαι ζηη
θεμελιώδη καηάζηαζη. Τα άηομα διεγείπονηαι ζε όλερ ηιρ πιθανέρ διεγεπμένερ καηαζηάζειρ έωρ ηην
ηπίηη διεγεπμένη (n = 4) και καηόπιν αποδιεγείπονηαι, επιζηπέθονηαρ ζηη θεμελιώδη καηάζηαζη.
Θεωπούμε όηι ηα άηομα μεηά ηην αλληλεπίδπαζη με ηα ζωμαηίδια παπαμένοςν ακίνηηα..
Δίνονηαι η ενέπγεια ηος αηόμος ηος ςδπογόνος ζηη θεμελιώδη καηάζηαζη Ε1 = -13,6 eV.

Δ1) Να εξηγήζεηε πόζερ γπαμμέρ θα έσει ηο θάζμα εκπομπήρ ηος ςδπογόνος.
Μονάδες 6

Δ2) Να ςπολογίζεηε ζε eV ηην ενέπγεια πος θα έσει κάθε άηομο ςδπογόνος, όηαν αςηό βπεθεί ζηη
ηπίηη διεγεπμένη καηάζηαζη (n = 4).

Μονάδες 5
Θεωπούμε όηι κάθε ζωμαηίδιο αλληλεπιδπά με ένα μόνο άηομο ςδπογόνος.
Δ3) Να βπείηε ζε eV ηην ελάσιζηη κινηηική ενέπγεια πος μποπεί να έσει ένα ζωμαηίδιο μεηά ηην
αλληλεπίδπαζή ηος με ένα άηομο ςδπογόνος.

Μονάδες 7
Η ενέπγεια ενόρ από ηα θωηόνια πος παπήσθηζαν καηά ηιρ αποδιεγέπζειρ ηων αηόμων ςδπογόνος
από ηην ενεπγειακή ζηάθμη με n = 4, είναι Eθ1 = 2,55 eV.
Δ4) Να πποζδιοπίζεηε ηον κύπιο κβανηικό απιθμό ηηρ ενεπγειακήρ ζηάθμηρ ζηην οποία μεηέβη ένα
άηομο ςδπογόνος, ώζηε να παπασθεί ηο θωηόνιο αςηό.

Μονάδες 7

ΘΕΜΑ Δ

Φσηόληα πξνζπίπηνπλ ζε άηνκα πδξνγόλνπ πνπ βξίζθνληαη ζηελ ζεκειηώδε θαηάζηαζε θαη ηα

δηεγείξνπλ ζηελ ελεξγεηαθή ζηάζκε κε θύξην θβαληηθό αξηζκό n = 4. Δίλνληαη ε ελέξγεηα ηνπ

αηόκνπ ηνπ πδξνγόλνπ ζηελ ζεκειηώδε θαηάζηαζε Ε1 = -13,6 eV, ε ηαρύηεηα ηνπ θσηόο ζην θελό

c0 = 3·108m/s, 1 eV = 1,6·10-19 J θαη ε ζηαζεξά ηνπ Planck h  6, 631034 J s .

Δ1) Να ππνινγίζεηε ηελ ελέξγεηα ελόο αηόκνπ πδξνγόλνπ ζηε δηεγεξκέλε θαηάζηαζε πνπ

αληηζηνηρεί ζην θύξην θβαληηθό αξηζκό n = 4.

Μονάδες 6

Καηά ηηο απνδηεγέξζεηο από ηελ ελεξγεηαθή ζηάζκε πνπ αληηζηνηρεί ζηνλ θβαληηθό αξηζκό n = 4,

ζηηο ακέζσο δύν ρακειόηεξεο ελεξγεηαθέο ζηάζκεο (n = 3 θαη n = 2) παξάγνληαη νη αθηηλνβνιίεο

Ι θαη ΙΙ. Τα θσηόληα πνπ αληηζηνηρνύλ ζε απηέο ηηο αθηηλνβνιίεο έρνπλ ελέξγεηεο Eθ1 θαη Eθ2
αληίζηνηρα.

Δ2) Να ππνινγίζεηε ηηο ελέξγεηεο Eθ1 θαη Eθ2.

Μονάδες 3+3

Δ3) Να ππνινγίζεηε ην ιόγν λ02 ησλ κεθώλ θύκαηνο ησλ δύν αθηηλνβνιηώλ, δεδνκέλνπ όηη απηέο
λ01

δηαδίδνληαη ζην θελό. (Ο ππνινγηζκόο λα γίλεη κε ζηξνγγπινπνίεζε δεπηέξνπ δεθαδηθνύ ςεθίνπ).

Μονάδες 5

Οη αθηηλνβνιίεο Ι θαη ΙΙ πνπ δηαδίδνληαλ ζην θελό, εηζέξρνληαη ηαπηόρξνλα ζε γπαιί ζην νπνίν

έρνπλ αληίζηνηρα δείθηε δηάζιαζεο n1 = 1,5 θαη n2  1,55  311,5. Τα κήθε θύκαηνο ησλ
30

αθηηλνβνιηώλ Ι θαη ΙΙ ζην γπαιί είλαη λ1 θαη λ2 αληίζηνηρα. Μέζα ζην γπαιί θάζε κία από ηηο

αθηηλνβνιίεο δηαζρίδεη απόζηαζε d = 0,3 m θαη ζηε ζπλέρεηα εμέξρεηαη ζην θελό.

Δ4) Να ππνινγίζεηε ην ιόγν c1 ησλ ηαρπηήησλ ησλ δύν αθηηλνβνιηώλ, όηαλ απηέο δηέξρνληαη
c2

κέζα από ην γπαιί, θαζώο θαη ην ρξόλν πνπ απαηηείηαη γηα λα δηαλύζεη ε αθηηλνβνιία Ι ην κήθνο d.
Μονάδες 4+4

ΘΕΜΑ Δ
Μονοχρωματική δέσμη φωτός με μήκος κύματος στο κενό λ0 = 600 nm, διαδίδεται σε διαφανές
υλικό, το οποίο έχει δείκτη διάθλασης n = 1,25. Δίνονται: η σταθερά του Planck h = 6,6∙10-34 J∙s
και η ταχύτητα διάδοσης του φωτός στο κενό (θεωρήστε την ίδια και στον αέρα) c0 = 3∙108 m/s.
Δ1) Να υπολογίσετε τη ταχύτητα διάδοσης και το μήκος κύματος της μονοχρωματικής δέσμης στο
διαφανές υλικό.

Μονάδες 3+3
Δ2) Να βρείτε την ενέργεια ενός φωτονίου της δέσμης.

Μονάδες 5
Δ3) Να υπολογίσετε το ποσοστό μείωσης του μήκους κύματος της δέσμης κατά τη διάδοσης της
από το κενό στο υλικό.

Μονάδες7
Δ4) Να συγκρίνετε την ενέργεια του φωτονίου που υπολογίσατε στο ερώτημα Δ2 με την κινητική
ενέργεια ενός σαλιγκαριού μάζας 20 g που κινείται με ταχύτητα 1 cm/s .

Μονάδες 7