امتحان الفيزياء الوزاري فلسطين 2023، الدورة الثالثة، العلمي

وضّح المقصود بكل مما يأتي

1. التصادم المرن
2. قانون جول
3. خط المجال المغناطيسي

سلك فلزي مساحة مقطعه العرضي $(1.54\,mm^2)$، ويحمل تياراً كهربائياً شدته $(7.7\,A)$، إذا كانت مقاومية السلك $(2.5 \times 10^{-6}\,\Omega.m)$، والكثافة الحجمية للإلكترونات الحرة فيه $(2.5 \times 10^{28}\,e/m^3)$، احسب: (11 علامة)

1. كثافة شدّة التيار في السلك.
2. السرعة الانسياقيّة.
3. شدّة المجال الكهربائي المؤثر في السلك.

علّل ما يأتي

1. في التصادم عديم المرونة تكون النسبة بين الطاقة الحركية للنظام قبل التصادم إلى الطاقة الحركية للنظام بعد التصادم مباشرة أكبر من واحد.
2. يستهلك جزء من القدرة التي تنتجها البطارية داخل البطارية نفسها.
3. لا يتأثر البروتون بقوة مغناطيسية لحظة مروره بسرعة معينة من نقطة تقع بين لفتين على سطح ملف حلزوني يسري به تيار كهربائي.

يتحرك جسيم شحنته $(8.4\,\mu C)$ بسرعة مقدارها $(100\,m/s)$ في مجال مغناطيسي منتظم شدته $(0.3\,T)$ باتجاه محور السينات الموجب. احسب مقدار القوة المغناطيسية المؤثرة في الشحنة واتجاهها في الحالتين $(a, b)$ المبينة في الشكل المجاور؟ (11 علامة)

قرص مصمت قابل للدوران حول محور يمر بمركزه وعمودي على مستواه، وقصوره الدوراني $(2 \times 10^{-3}\,kg.m^2)$، أثّر عليه عزم دوران ثابت، فوصلت سرعة دورانه إلى $(1500\,rev/min)$ خلال $(20\,s)$، على فرض أنّ القرص كان ساكناً قبل التأثير عليه بعزم الدوران، احسب

1. التسارع الزاوي للقرص.
2. عزم الدوران المؤثر.
3. عدد الدورات التي يصنعها القرص خلال $(20\,s)$.

وُصِلَت أربع مقاومات كما في الشكل المجاور، احسب: (12 علامة)

1. قيمة المقاومة $(R)$ التي تجعل القنطرة في حالة اتزان.
2. شدة التيار المار في المقاومة $(30\,\Omega)$.

اصطدمت كتلة مقدارها $(50\,g)$ تسير بسرعة $(5\,m/s)$ بجدار، وارتدت عنه بطاقة حركية تعادل ربع طاقتها الحركية الابتدائية وعلى الخط نفسه. احسب كلاً من

1. الدفع المؤثر على الكرة.
2. متوسط قوة دفع الجدار للكرة إذا كان زمن التصادم $(0.02\,s)$.

الشكل المجاور يمثل جزءاً من دارة كهربائية، اعتماداً على البيانات المثبتة على الشكل، احسب: (12 علامة)

1. فرق الجهد بين النقطتين $(b,d)$.
2. مقدار القدرة الداخلة في الدارة.
3. الطاقة المستنفدة في المقاومة $(24\,\Omega)$ خلال ثانيتين.

جسم كتلته $(3\,kg)$ يتحرك بسرعة مقدارها $(6\,m/s)$ باتجاه الشرق، تصادم مع جسم آخر كتلته $(6\,kg)$ ويتحرك في الاتجاه المعاكس بسرعة مقدارها $(6\,m/s)$، إذا كان زمن التصادم بينهما $(0.2\,s)$، وكانت القوة المتبادلة بينهما خلال التصادم $(240\,N)$ احسب

1. سرعة كل من الجسمين بعد التصادم مباشرة.
2. نوع التصادم.

لشكل المجاور يمثل دارة كهربائية، إذا كان $(V_{ba} = 5\,V)$، جد

1. مقدار المقاومة المجهولة $(R)$.
2. القوة الدافعة للبطارية $(\varepsilon)$.

سلكان طويلان لانهائيان، الأول يسري به تيار كهربائي شدته $(18\,A)$ باتجاه $(+X)$ والسلك الثاني موازياً للسلك الأول ويقع أسفله على بُعد $(30\,cm)$ ويسري به تيار كهربائي شدته $(12\,A)$ باتجاه $(+X)$، احسب

1. بعد نقطة التعادل عن السلك الأول.
2. القوة المؤثرة على بروتون يتحرك بسرعة $(2 \times 10^{5}\,m/s)$ باتجاه $(+X)$ لحظة مروره من النقطة $(a)$ التي تقع فوق السلك الأول على بعد $(10\,cm)$.

ملف حلزوني طوله $(L)$ وعدد لفاته $(4)$ لفات، وشدة التيار المار فيه $(I)$، وضع فوقه سلك مستقيم، موازٍ لمحوره، ويمر فيه تيار شدته $(6\pi I)$ نحو الغرب كما في الشكل المجاور، أثبت أنّ المجال المغناطيسي عند النقطة $(a)$ الواقعة على محور الملف الحلزوني تعطى بالعلاقة الآتية $(B_{كلي} = \frac{5\mu I}{L})$ $q_e = 1.6 \times 10^{-19}\,C$ | $\mu_\circ = 4\pi \times 10^{-7}\,T.m/A$ | $g = 10\,m/s^2$