امتحان الفيزياء الوزاري فلسطين 2022، الدورة الأولى، الصناعي

فلز يمر به تيار كثافته ($4 \times 10^{6}\,A/m^{2}$)، عندما أثر فيه مجال كهربائي شدته ($0.2\,V/m$)، فكم تساوي مقاومية الفلز بوحدة $\Omega.m$؟

في الدارة المجاورة، إذا كانت قراءة الفولتميتر ($4V$) فكم تكون شدة التيار الكهربائي المار خلال المقاومة ($6\,\Omega$) بوحدة (الأمبير)؟

معطى (من ثوابت الورقة): $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\,T.m/A$

في الشكل المجاور، سلك لا نهائي الطول يمر به تيار شدته ($15\,A$) وينطبق على محور ملف حلزوني عدد لفاته ($\frac{100\ \text{لفة}}{m}$) ويمر به تيار شدته ($\frac{1}{\pi}\,A$)، فما قيمة شدة المجال المغناطيسي بوحدة (تسلا) عند النقطة ⁦(a)⁩؟

يُمثّل الشكل المجاور مسار جسيمين مشحونين في مجال مغناطيسي منتظم، ما نوع شحنة كل منهما؟

الشكل المجاور يمثل العلاقة بين شدة التيار الكهربائي والزمن لملف حلزوني، إذا علمت أن معامل حثه الذاتي ($80\,mH$)، فما مقدار القوة الدافعة الحثية المتولدة فيه بوحدة الفولت خلال الفترة الزمنية ⁦(c-d)⁩؟

وضّح المقصود بكل مما يأتي

1. النظام المغلق
2. كثافة التيار الكهربائي
3. كثافة خطوط المجال المغناطيسي

كرة كتلتها $3\,kg$ تسير بسرعة $6\,m/s$ لتصطدم بكرة أخرى كتلتها $2\,kg$ تتحرك باتجاهها وبسرعة مقدارها $8\,m/s$، كما في الشكل المجاور، إذا كان مقدار الدفع المؤثر على كل منهما أثناء التصادم $20\,N.s$، جد: سرعة كل من الكرتين بعد التصادم مباشرة.

يُمثِّل الشكل المجاور دارة كهربائية، معتمداً على البيانات المثبتة عليه. احسب

1. شدة التيار المار $(I_3)$.
2. القوة الدافعة الكهربائية $(\varepsilon)$.
3. فرق الجهد الكهربائي $(V_{ab})$ عبر المسار الأوسط.

علّل ما يأتي

1. نقصان السرعة الزاوية لراقص على الجليد عندما يفتح ذراعيه.
2. ارتفاع درجة حرارة المواد الموصلة عند مرور تيار كهربائي فيها.
3. لا تُغيّر القوة المغناطيسية التي يؤثر بها مجال مغناطيسي منتظم من مقدار سرعة الشحنة المتحركة فيه.

معطى (من ثوابت الورقة): $q_e = 1.6 \times 10^{-19}\,C$

الشكل المجاور يبين العلاقة بين مقاومة موصل فلزي وطوله. إذا كانت مساحة المقطع العرضي للموصل ثابتة ومنتظمة ومقدارها ($2\,mm^2$)، احسب

1. موصلية الفلز.
2. مقدار السرعة الانسياقية للإلكترونات الحرة، إذا كان عدد الإلكترونات الحرة في وحدة الحجم من هذا الموصل تساوي ($6.25 \times 10^{28}\,e/m^3$)، ويمر فيه تيار شدته ($2\,A$).

معطى (من ثوابت الورقة): $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\,T.m/A$

يبين الشكل المجاور سلكين لانهائيين المسافة بينهما ($6\,cm$) وملف دائري مكوّن من لفة واحدة ونصف قطره ($\pi\,cm$) ويمر به تيار شدته ($1\,A$) عكس عقارب الساعة، ويبعد مركزه عن السلك الثاني ($3\,cm$)، بالاعتماد على القيم المثبتة على الشكل، أوجد

1. القوّة المغناطيسية المتبادلة بين السلكين والمؤثرة على وحدة الأطوال لكل منهما.
2. مقدار واتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة على جسيم شحنته ($+2\,\mu C$) ويتحرّك بسرعة ($4 \times 10^{5}\,m/s$) باتجاه محور السينات الموجب لحظة مروره بمركز الملف $(c)$.

معطى (من ثوابت الورقة): $g = 10\,m/s^2$

ينزلق جسم كتلته ($2\,kg$) من السكون من ارتفاع ($5\,m$) على مستوى أملس، وعند أسفل المستوى اصطدم بجسم آخر ساكن كتلته ($3\,kg$)، وبعد التصادم التحم الجسمان وتحركا معاً كجسم واحد، جد: السرعة المشتركة للجسمين معاً بعد التصادم مباشرة.

في الشكل المجاور ثلاثة منحنيات (1,2,3) توضح العلاقة بين شدة التيار الكهربائي المار في ثلاث مقاومات مع فرق الجهد بين طرفي كل مقاومة. هل هذه المقاومات أومية؟ فسر اجابتك؟ (علامتان)

في الشكل المجاور، إذا علمت أنّ قراءة الجلفانوميتر ⁦(G)⁩ تساوي صفراً، احسب

1. مقدار المقاومة $(R)$.
2. المقاومة المكافئة بين $(a ، b)$.

يبين الشكل المجاور دارة كهربائية بسيطة والتمثيل البياني للتغيرات في الجهد عبر أجزاء الدارة الكهربائية، مستعيناً بالبيانات الواردة في كل منهما، احسب

1. القوة الدافعة الكهربائية $(\varepsilon_2)$.
2. تيار الدارة $(I)$.
3. المقاومة المجهولة $(R_1)$.

في الشكل المجاور، حلقة فلزية مستطيلة الشكل، وضعت بالقرب من سلك طويل يحمل تياراً كهربائياً $(I)$ بشكل موازٍ له. حدّد اتجاه التيار الحثي في الحلقة الفلزية عند تحريك السلك الذي يحمل تياراً كهربائياً بعيداً عنها للأسفل. (علامتان)

ملف حلزوني مكوّن من ($300$ لفة) والقوة الدافعة الحثيّة المتولدة فيه ($0.05\,V$)، احسب

1. محاثة الملف عندما يتزايد تياره بمعدل ($0.06\,A/s$).
2. التدفّق المغناطيسي عبر كل لفة عندما تكون شدة التيار ($0.8\,A$).

صفيحة أسطوانية الشكل كتلتها ($6\,kg$) ونصف قطرها ($0.2\,m$)، أثرت عليها قوة مماسية فبدأت بالدوران من السكون حول محور ثابت يمر من مركزها وعمودي عليها حتى أصبحت سرعتها الزاوية ($5\,rad/s$) خلال ($2\,s$)، (علماً بأنّ: $I_{\text{الأسطوانة}} = \frac{1}{2}mR^2$)، احسب

1. متوسط العزم المؤثر على الأسطوانة خلال هذه الفترة الزمنية.
2. الزاوية التي تدورها الأسطوانة خلال هذه الفترة الزمنية.

اذكر شروط حفظ الزخم الزاوي؟ (علامتان)

اعتماداً على الشكل المجاور، أثبت أن شدة المجال المغناطيسي عند النقطة ⁦(a)⁩ تعطى بالعلاقة: $B = \frac{\mu I}{12}\left(\frac{1}{r_1} - \frac{1}{r_2}\right)$

كرة تتحرك بزخم خطي مقداره $(P)$، اصطدمت بحائط رأسي وارتدت عنه بطاقة حركية تساوي ربع طاقتها الحركية الابتدائية قبل اصطدامها بالحائط، أثبت أنّ مقدار الدفع الذي يؤثر به الجدار على الكرة يعطى بالعلاقة: $I = \frac{3}{2}P$

قارن بين التصادم المرن والتصادم عديم المرونة من حيث: حفظ الزخم الخطي، السرعة النسبية للجسمين قبل وبعد التصادم.

$(X، Y)$ جسيمان، حيث ($m_x = 2\,m_y$) قُذفا أحدهما تلوَ الآخر بنفس السرعة من النقطة ⁦(a)⁩ نحو أعلى الصفحة في مجال مغناطيسي منتظم مقترباً من الناظر، كما في الشكل المجاور، يحمل الجسيم ⁦(X)⁩ شحنة مقدارها ($-2\,\mu C$) بينما يحمل ⁦(Y)⁩ شحنة مقدارها ($1\,\mu C$)، إذا علمت أن نصف القطر الذي دار به الجسيم ⁦(X)⁩ قبل أن يصطدم بالحاجز يساوي ($10\,cm$)، أوجد المسافة الفاصلة بين نقطتي اصطدام كلا الجسيمين بالحاجز. $m_e = 9.11 \times 10^{-31}\,kg$ $q_e = 1.6 \times 10^{-19}\,C$ $g = 10\,m/s^2$ $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\,T.m/A$