שיעורי בית – שדה חשמלי
תקציר המבחן
0 מתוך 5 שאלות הושלמו
שאלות:
מידע
כבר השלמת את המבחן בעבר. לכן אינך יכול להתחיל אותו שוב.
המבחן נטען…
עליך להתחבר או להירשם כדי להתחיל את המבחן.
אתה חייב להשלים קודם את הבאים:
תוצאות
תוצאות
0 מתוך 5 שאלות נענו נכון
הזמן שלך:
זמן חלף
השגת 0 מתוך 0 נקודה(ות), (0)
נקודה(ות) שקיבלת: 0 מתוך 0, (0)
0 שאלות פתוחות בהמתנה (נקודה(ות) אפשרית(יות): 0)
קטגוריות
- כללי 0%
- ביקורת
- נענו
- נכון
- לא נכון
-
שאלה 1 מתוך 5
1. שאלה
נכוןלא נכוןפתרונות
q = 12·10⁻⁶c, rᴀ = 20cm = 0.2m, rʙ = 30cm = 0.3m
א.
Eᴀ = ?
Eᴀ = kq/rᴀ²
Eᴀ = 9·10⁹·12·10⁻⁶/(0.2)² = 2.7·10⁶
Eᴀ = 2.7·10⁶N/c
ב.
Eʙ = ?
Eʙ = kq/rʙ²
Eʙ = 9·10⁹·12·10⁻⁶/(0.3)² = 1.2·10⁶
Eʙ = 1.2·10⁶N/c
ג.
Eᴀ/Eʙ = ?
Eᴀ/Eʙ = 2.7·10⁶/1.2·10⁶ = 2.25
Eᴀ/Eʙ = 2.25
ד.
לא, גודל השדה החשמלי לא היה משתנה כי בנוסחה E = kq/r² משתמשים בגודל המטען. רק כיוון השדה היה משתנה – במקום לצאת מהמטען הוא היה נכנס אליו.
-
שאלה 2 מתוך 5
2. שאלה
באיור שלפניך רואים 2 מטענים עם קווי השדה שלהם ו-3 נקודות באיור A, B, C.

א. הגדר את המושג קו שדה חשמלי.
ב.
1. קבע את הנקודה עם השדה החשמלי הגדול ביותר:
2. קבע את הנקודה עם השדה החשמלי הקטן ביותר:
ג. האם המטענים q₁, q₂ זהים בגודלם וסימנם? כן\לא והסבר.
נכוןלא נכוןפתרונות
א.
קו שדה חשמלי הוא קו דמיוני שכיוונו בכל נקודה זהה לכיוון וקטור השדה החשמלי באותה נקודה.
ב.
C > B > A
נקודה C – הקווים הכי צפופים ולכן השדה הגדול ביותר.
נקודה B – הקווים פחות צפופים מC אבל עדיין קיימים.
נקודה A – אין בכלל קווי שדה עוברים דרכה, כלומר השדה החשמלי השקול מתאפס (E = 0).
ג.
כן, המטענים זהים בגודלם ובסימנם.
סימן: שני המטענים שליליים כי קווי השדה נכנסים פנימה.
גודל: המטענים זהים בגודלם כי כמות קווי השדה שנכנסים לשניהם שווה, וכמות קווי השדה פרופורציונלית לגודל המטען.
-
שאלה 3 מתוך 5
3. שאלה
בתרשים מוצגים שני מטענים נקודתיים חיוביים על ציר X. מטען q₁ ממוקם בנקודה X = 0 ומטען q₂ ממוקם בנקודה X = 2m. הכיוון החיובי מוגדר ימינה. (ראה תרשים).

א. היעזר באיור וחשב באיזו נקודה ביניהם במרחק מהמטען הראשון, השדה החשמלי השקול מתאפס.
נתון: q₁ = 8·10⁻⁶c
ב. חשב את מטען 2.
ג. במיקום X = 4m, חשב את השדה החשמלי.
נכוןלא נכוןפתרונות
q₂ = 2q₁
א.
r₁ = ?
E₁ = E₂
kq₁/r₁² = kq₂/r₂²
d = r₁ + r₂
r₂ = 2 – r₁
kq₁/r₁² = kq₂/(2-r₁)²
kq₁/r₁² = k2q₁/(2-r₁)² /: kq₁
1/r₁² = 2/(2-r₁)²
(2-r₁)² = 2r₁²
4 – 4r₁ + r₁² = 2r₁²
r₁² + 4r₁ – 4 = 0
r₁ = 0.828, r₁ = -4.828
r₁ = 0.828m
ב.
q₁ = 8·10⁻⁶c
q₂ = ?
q₂ = 2·8·10⁻⁶ = 16·10⁻⁶
q₂ = 16·10⁻⁶c
ג.
X = 4m
E = ?
E = E₁ + E₂
E = kq₁/r₁² + kq₂/r₂²
r₁ = 4m, r₂ = 4 – 2 = 2m
E = 9·10⁹·8·10⁻⁶/(4)² + 9·10⁹·16·10⁻⁶/(2)² = 40.5·10³
E = 40.5·10³N/c
-
שאלה 4 מתוך 5
4. שאלה
מטען q₁ = 18·10⁻⁶c ממוקם בנקודה (4,0) ומטען q₂ = -8·10⁻⁶c ממוקם בנקודה (0,3).

א. חשב את גודל השדה החשמלי שכל אחד מהמטענים יוצר בנקודה של המטען השני.
ב. חשב את גודל השדה החשמלי השקול בראשית הצירים בנקודה O שיורגש.
ג. מה כיוון השדה החשמלי השקול בראשית הצירים בנקודה O (זווית).
נכוןלא נכוןפתרונות
q₁ = 18·10⁻⁶c, q₂ = -8·10⁻⁶c
א.
E₁, E₂ = ?
E₁ = kq₁/r²
r = ?
r = √[(4-0)² + (0-3)²] = √[16 + 9] = √25 = 5m
E₁ = 9·10⁹·18·10⁻⁶/(5)² = 6.48·10³
E₁ = 6.48·10³N/c
E₂ = 9·10⁹·8·10⁻⁶/(5)² = 2.88·10³
E₂ = 2.88·10³N/c
ב.
Eo = ?

Eᴛ = √(Ex² + Ey²)
Ex = ?
Ex = -E₁
Ex = -kq₁/r₁²
Ex = -9·10⁹·18·10⁻⁶/(4)² = -10.125·10³
Ex = -10.125·10³N/c
Ey = ?
Ey = E₂
Ey = kq₂/r₂²
Ey = 9·10⁹·8·10⁻⁶/(3)² = 8·10³
Ey = 8·10³N/c
Eo = √[(10.125·10³)² + (8·10³)²] = 12,904
Eo = 12,904N/c
ג.
α = tan⁻¹(|Ey/Ex|)
α = tan⁻¹(| 8·10³/-10.125·10³|) = 38
α = 38°
-
שאלה 5 מתוך 5
5. שאלה
נתון משולש שווה צלעות ABC שצלע המשולש a = 4m. בכל אחד מקודקודי המשולש ממוקם מטען נקודתי חיובי זהה q.

א. חשב את המרחק ממרכז המשולש לכל אחד מהקודקודים.
ב. שרטט את תרשים השדות במרכז המשולש.
ידוע כי גודל השדה החשמלי השקול במרכז המשולש הוא E = 1000N/c.
ג. מצא את q המטען הנקודתי.
נכוןלא נכוןפתרונות
q > 0
א.
r = ?
מפגש שלושת התיכונים במשולש (הנקראת מרכז הכובד) מחלקת כל תיכון ביחס של 2:1, כך שהחלק הארוך יותר (2 יחידות) קרוב לקודקוד, והחלק הקצר יותר (1 יחידה) קרוב לצלע
r = ⅔h
משולש ישר זווית:

h² = a² + (0.5a)²
h² = 1.25a² /: √
h = 1.118a
h = 1.118·4 = 4.472
r = ⅔·4.472 = 2.98
r = 3m
ב.

ג.
E = 1000N/c
q = ?

Ex = Eᴀcos(60) – Eccos(60)
Ex = kq/r²·cos(60) – kq/r²·ccos(60) = 0
Ey = Eᴀsin(60) + Ecsin(60) – Eʙ
Ey = kq/r²·sin(60) + kq/r²·sin(60) – kq/r² = 0.732kq/r²
E = 0.732kq/r²
0.732kq/r² = 1000
0.732·9·10⁹·q/3² = 1000
0.732·10⁹q = 1000 /: 0.732·10⁹
q = 1.366·10⁻⁶c
