امتحان الفيزياء الوزاري 2021، الدورة التكميلية، الفرع الصناعي، مع الإجابات

مواسع كهربائي ذو صفيحتين متوازيتين، مواسعته (2) ميكروفاراد، يتصل مع مصدر فرق جهد مقداره (10) فولت. إذا علمت أن الكثافة السطحية للشحنة على كل من صفيحتيه ⁦(4 × 10⁻⁴)⁩ كولوم/م²، فإن مساحة كل من صفيحتيه بالمتر المربع تساوي:

مواسع ذو صفيحتين متوازيتين، وُصل مع مصدر فرق جهد حتى شُحن تمامًا ثم فُصل عنه، إذا تم تقريب صفيحتيه من بعضهما. فإن إحدى الكميات الآتية تزداد للمواسع:

الرسم البياني المجاور يمثل العلاقة بين فرق الجهد الكهربائي بين طرفي مواسع وشحنته، إحدى الكميات التي يمكن حسابها من المنحنى وآلية حسابها على الترتيب:

اتصلت (3) مواسعات كهربائية متماثلة على التوازي في دارة كهربائية، فكانت مواسعتها المكافئة (6) ميكروفاراد، إذا أعيد توصيلها على التوالي فإن مواسعتها المكافئة بالميكروفاراد تساوي:

يمثل الشكل المجاور جزءًا من دارة كهربائية، اعتمادًا على البيانات المثبتة فإن المواسعة المكافئة بين النقطتين (أ) و(ب) بالميكروفاراد تساوي:

سلكان موصلان (ع) و(ن) مصنوعان من المادة نفسها، إذا علمت أنّ (ل ع = 3 ل ن) و (نق ع = 2 نق ن)، فإنّ مقاومة الموصل (ع) مقارنة بمقاومة الموصل (ن): (علمًا أنّ نق: نصف قطر مقطع السلك)

مصباح كهربائي كُتب عليه (200 واط، 100 فولت) يتصل مع مصدر فرق جهد (20) فولت. التيار المار فيه بالأمبير يساوي:

وصلت المقاومات (8، 7، 15) أوم على التوالي. المقاومة المكافئة لمجموعة المقاومات بالأوم تساوي:

موصل فلزي يمر فيه تيار (6) أمبير. كمية الشحنة الكهربائية المارة عبر مقطع من هذا الموصل خلال ثانيتين بالكولوم تساوي:

في تجربة لقياس المقاومة الكهربائية لأربعة موصلات مختلفة (و، ز، ح، ط)، رسمت العلاقة البيانية بين التيار الكهربائي المار في الدارة وفرق الجهد بين طرفي كل من الموصلات الأربعة كما في الشكلين المجاورين (1، 2). الموصل الأكبر مقاومة من بين هذه الموصلات هو:

يمثل الشكل المجاور جزءًا من دارة كهربائية، إذا علمت أن (ج ب أ = 8 فولت)، واعتمادًا على البيانات المثبتة فإن قيمة المقاومة (م) بالأوم تساوي:

• الشكل المجاور يمثل جزءًا من دارة كهربائية، اعتمادًا على البيانات المثبتة على الشكل، أجب عن الفقرتين (22، 23) الآتيتين:

فرق الجهد (ج أ ب) بالفولت يساوي:

يمثل الشكل المجاور جزءًا من دارة كهربائية، اعتمادًا على البيانات المثبتة على الشكل، أجب عن الفقرتين (22، 23) الآتيتين:

القوة الدافعة الكهربائية (ق د) بالفولت تساوي:

الشكل المجاور يمثل جزءًا من دارة كهربائية، إذا علمت أن النقطتين (س) و (ص) هما نقطتا تفرع، فإن قيمة التيار (ت) بالأمبير تساوي:

عند تبريد بعض الفلزات إلى درجات حرارة منخفضة جدًا فإنها تصبح:

الطريقة الصحيحة لتحديد اتجاه المجال المغناطيسي عند نقطة داخله تتم بوضع أحد الآتية عند تلك النقطة:

يتحرك بروتون بسرعة ثابتة باتجاه السينات الموجب، فدخل منطقة مجال مغناطيسي منتظم فتأثر بقوة مغناطيسية باتجاه الصادات السالب. بناء على ذلك يكون اتجاه المجال المغناطيسي باتجاه:

إذا دخل جسيم مشحون بسرعة (ع) عموديًا على مجال مغناطيسي منتظم فإنه يتأثر بقوة مغناطيسية. العبارة التي تصف تأثير القوة المغناطيسية في الجسيم:

يدخل بروتون بسرعة (300) م/ث عموديًا على مجالين متعامدين، أحدهما كهربائي مقداره (200) نيوتن/كولوم والآخر مغناطيسي مقداره (1) تسلا، اتجاههما كما في الشكل المجاور. مقدار قوة لورنتز المؤثرة في البروتون واتجاهها على الترتيب لحظة دخول البروتون منطقة المجالين بالنيوتن:

يبين الشكل المجاور موصل مستقيم طوله (30) سم مغمور في مجال مغناطيسي منتظم. القوة المغناطيسية المؤثرة في الموصل بالنيوتن: (جا ⁦37° = 0.6⁩ ، جتا ⁦37° = 0.8⁩)

موصل شُكّل منه نصف حلقة نصف قطرها ⁦(π5)⁩ سم كما في الشكل المجاور، اعتمادًا على البيانات المثبتة، فإن المجال المغناطيسي الناشئ عن الموصل عند المركز (م) بالتسلا:

تنشأ قوة دافعة كهربائية حثية ذاتية طردية في ملف لولبي ضمن دارة كهربائية:

ملف معامل الحث الذاتي له (10) هنري يتغير التيار فيه بمعدل (- 50) ملي أمبير/ث. متوسط القوة الدافعة الكهربائية الحثية المتولدة في الملف بالفولت يساوي:

في الشكل المجاور حلقة تتحرك في مجال مغناطيسي ناشئ عن مرور تيار كهربائي (ت) في موصل مستقيم طويل. فإنّ ما يحدث عبر الحلقة نتيجة حركتها:

يمثل الشكل المجاور الرسم البياني لتغير المجال المغناطيسي بالنسبة إلى الزمن، فإذا كان هذا المجال يخترق ملفًا عدد لفاته (150) لفة، ومساحة اللفة الواحدة (0,04) م²، بحيث يكون متجه مساحته موازيًا لاتجاه المجال المغناطيسي. فإنّ متوسط القوة الدافعة الحثية بالفولت المتولدة في الملف في كل من الفترتين (ص) و (س) على الترتيب:

الحالة التي تسبب تولد أكبر مقدار للقوة الدافعة الكهربائية الحثية في ملف دائري عدد لفاته (ن) هي عندما يتغير التدفق المغناطيسي فيه من:

يشير مبدأ تكمية الطاقة للعالم بلانك إلى أن الإشعاع:

من الافتراضات الرئيسة لأينشتاين في تفسيره للظاهرة الكهروضوئية أنه عند سقوط ضوء على سطح فلز فإن:

يمثل الرسم البياني المجاور العلاقة بين فرق الجهد بين المهبط والمصعد في خلية كهروضوئية والتيار الكهروضوئي. يدل ثبات التيار الكهروضوئي بين النقطتين (د، هـ) على:

يبين الشكل المجاور تمثيلاً بيانياً للعلاقة بين فرق الجهد بين المصعد والمهبط في خلية كهروضوئية والتيار الكهروضوئي. الطاقة الحركية العظمى للإلكترونات الضوئية بالإلكترون فولت تساوي:

سقط ضوء على سطح فلز (أ) فتحررت منه إلكترونات بطاقة حركية عظمى مقدارها (٣) إلكترون فولت، وعندما سلّط مصدر الضوء نفسه على سطح فلز آخر (ب) اقتران الشغل له مثلي اقتران الشغل للأول تحررت منه إلكترونات بطاقة حركية عظمى مقدارها (١) إلكترون فولت. يكون اقتران الشغل للفلز (أ) بالإلكترون فولت مساوياً:

يبين الشكل المجاور العلاقة البيانية بين تردد الضوء الساقط على فلزين مختلفين (أ، ب) والطاقة الحركية العظمى للإلكترونات الضوئية المنبعثة. إذا سقطت حزمتين ضوئيتين متماثلتين على سطحي الفلزين وتحررت منهما إلكترونات، فإن البيانات المثبتة على الشكل تدل على أن:

عدد النيوكليونات في نواة العنصر (${}_{19}^{39}K$) يساوي:

تمتاز القوى النووية داخل النواة في أنها تكون قوى تجاذب بين:

يبين الجدول المجاور العدد الكتلي وطاقة الربط النووية لثلاثة نوى مختلفة، الترتيب الصحيح للنوى من الأعلى إلى الأدنى استقرارًا:

عندما تعبر أشعة ألفا وسط ما فإن قدرتها على تأيين ذرات الوسط، والنفاذ منه على الترتيب:

في التفاعلات النووية يجب أن تتحقق أربعة مبادئ لحفظ الكميات الفيزيائية، أحدها يعد صورة من صور قانون حفظ الشحنة وهو مبدأ حفظ:

المعادلة النووية التي تعبّر بشكل صحيح عن اضمحلال بيتا الموجبة:

تضمحل نواة البولونيوم ${}_{84}^{218}Po$ وفق المعادلة النووية الآتية: ${}_{84}^{218}Po \rightarrow {}_{Z}^{A}X + 2 {}_{2}^{4}He + 3 {}_{-1}^{0}e + 3 \bar{v}$ ، قيمة كل من (⁦Z⁩ ، ⁦A)⁩ على الترتيب اللتين تجعلان المعادلة موزونة:

يطلق على: "العملية التي يتم فيها إحداث تغيير في مكونات النواة" اسم: