امتحان الفيزياء الوزاري فلسطين 2023، الدورة الثانية، الصناعي

وضّح المقصود بكل مما يأتي

1. متوسط قوة الدفع.
2. القوة الدافعة الكهربائية تساوي $(12\,V)$.
3. المجال المغناطيسي.

موصِل فلزي من الألمنيوم طوله $(200\,m)$، منتظم المقطع ومساحة مقطعه العرضي $(2\,mm^2)$، يمر به تيار شدَّته $(5\,A)$ فإذا كانت مقاومية مادة الألمنيوم $(2.8 \times 10^{-8}\,\Omega.m)$ والكثافة الحجمية للإلكترونات الحرة فيه $(6 \times 10^{28}\,e/m^3)$. احسب

1. كثافة شدِّة التيار الكهربائي المار في الموصل.
2. السرعة الانسياقية للشحنات الحرة في الموصل.
3. مقاومة الموصل.

الشكل المجاور يمثل ملفاً حلزونياً عدد لفاته $(7)$ لفات وطوله $(3\,cm)$ يمر فيه تيار كهربائي شدته $(2A)$، غمر في مجال مغناطيسي منتظم شدته $(6 \times 10^{-4}\,T)$ نحو اليسار، فما محصلة شدة المجال المغناطيسي عند النقطة $(a)$ داخل الملف الحلزوني وتقع على محوره.

علّل ما يأتي

1. كمية الزخم الخطي محفوظة في جميع الأنظمة المغلقة والمعزولة.
2. ينعدم (يتلاشى) التيار الكهربائي في دارة كهربائية عند فتح الدارة.
3. يستخدم قانون أمبير لإيجاد شدة المجال المغناطيسي لملف حلزوني يسري فيه تيار كهربائي.

سلك فلزي طوله $(30\,cm)$ موضوع في مجال مغناطيسي منتظم شدته $(0.25\,T)$ يتجه نحو الناظر، ويسري فيه تيار كهربائي شدته $(15\,A)$ نحو المحور الصادي السالب، ما مقدار واتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة في السلك.

اصطدمت رصاصة كتلتها $(10\,g)$ بقطعة خشبية معلقة كتلتها $(990\,g)$ فاستقرت بها، وارتفعت المجموعة عن وضع الاتزان $(20\,cm)$، احسب سرعة الرصاصة قبل الاصطدام مباشرة.

ضرب لاعب كرة ساكنة كتلتها $(1\,kg)$، فانطلقت بسرعة $(10\,m/s)$، احسب

1. التغير في زخم الكرة.
2. متوسط القوة التي أثر بها اللاعب على الكرة إذا استمر زمن التلامس $(0.5\,s)$.

يبين الشكل المجاور سلكين مستقيمين لا نهائيين، يحمل الأول تياراً كهربائياً شدته $(2\,A)$ نحو محور الصادات الموجب، والثاني $(4A)$ نحو محور السينات السالب، فإذا وضعت حلقة دائرية في مستوى السلكين نصف قطرها $(\pi\,cm)$ ويقع مركزها في النقطة $(y = 8\,cm, x = 4\,cm)$ أوجد مقدار واتجاه شدة التيار الكهربائي المار بالحلقة لتصبح شدة المجال المغناطيسي في مركز الحلقة $(1 \times 10^{-5}\,T)$ باتجاه الناظر.

في الشكل المجاور، إذا انعدمت قراءة الجلفانوميتر، احسب

1. مقدار المقاومة $(R)$.
2. القدرة المستنفدة في المقاومة $(10\,\Omega)$.

جسم كتلته $(2\,kg)$ يتحرك بسرعة $(4\,m/s)$ باتجاه محور السينات الموجب، تصادم تصادماً مرناً مع جسم آخر ساكن، وبعد التصادم تحرك الجسم الثاني بسرعة $(5\,m/s)$ بالاتجاه السيني الموجب، احسب

1. كتلة الجسم الثاني.
2. سرعة الجسم الأول بعد التصادم مباشرة.

تؤثر قوتان $(F_1, F_2)$ على قرص صلب كتلته $(2\,kg)$ ونصف قطره $(30\,cm)$، فبدأ بالدوران من السكون عكس عقارب الساعة، حيث وصلت سرعته الزاوية بعد مرور $(5\,s)$ إلى $(10\,rad/s)$، احسب

1. عزم القصور الدوراني للقرص، علماً بأن: $(I_{قرص} = \frac{1}{2}mr^2)$
2. مقدار القوة $(F_2)$.
3. التغير في الطاقة الحركية الدورانية للقرص خلال نفس الفترة الزمنية.

الشكل المجاور يمثل جزءاً من دارة كهربائية، معتمداً على البيانات المثبتة على الشكل، احسب

1. فرق الجهد بين النقطتين $(a,b)$.
2. مقدار القوة الدافعة الكهربائية $(\varepsilon)$.
3. القدرة الداخلة بين النقطتين $(a,b)$.

قارن بين كل مما يأتي

1. التصادم المرن والتصادم غير المرن من حيث: السرعة النسبية.
2. المقاومة الأومية والمقاومة اللاأومية من حيث: المفهوم.
3. شكل خطوط المجال المغناطيسي الناشئ من سلك طويل يحمل تياراً كهربائياً، وشكل خطوط المجال المغناطيسي عند مركز ملف دائري يحمل تياراً كهربائياً.

يدور إطار قصوره الدوراني $(I = 0.1\,kg.m^2)$ بسرعة زاوية $(900\,rev/min)$، عندما يوصل بمحور دورانه إطار آخر ساكن قصوره الدوراني $(2I)$، احسب

1. السرعة الزاوية للإطارين معاً.
2. مقدار التغير في الطاقة الحركية الدورانية للنظام.

الشكل المجاور يمثل جزءاً من دارة كهربائية، شدة التيار المار فيها $(3\,A)$، أجب عما يلي

1. ما فرق الجهد بين النقطتين $(a,b)$.
2. أي من البطاريتين $(X,Y)$ في حالة شحن وأي منهما في حالة تفريغ؟ فسّر إجابتك.

قذف جسيم مشحون عمودياً على مجال مغناطيسي منتظم، فاتخذ مساراً دائرياً، أجب عما يأتي

1. هل يبذل المجال المغناطيسي شغلاً على الجسيم المشحون؟ فسر اجابتك.
2. ماذا يحدث لنصف قطر المسار الدائري إذا أصبحت سرعة الجسيم المشحون مثلي ما كانت عليه.
3. ماذا يحدث لنصف قطر المسار الدائري إذا أصبحت شدة المجال المغناطيسي ثُلث ما كانت عليه.

سلك مستقيم طويل جداً يمر فيه تيار كهربائي شدته $(4A)$ مغمور في مجال مغناطيسي منتظم شدته $(5 \times 10^{-5}\,T)$ باتجاه الناظر كما في الشكل المجاور، احسب

1. القوة المغناطيسية المؤثرة في جزء من السلك طوله $(1\,m)$ مقداراً واتجاهاً.
2. شدة المجال المغناطيسي الكلي في النقطة $(a)$ التي تقع فوق السلك على بُعد $(2\,cm)$.
3. القوة المغناطيسية المؤثرة في إلكترون يتحرك بسرعة $(2 \times 10^{5}\,m/s)$ لحظة مروره بالنقطة $(a)$ بالاتجاه السيني الموجب.

في الشكل أدناه، احسب مقدار واتجاه شدة المجال المغناطيسي في النقطة $(c)$. $q_e = 1.6 \times 10^{-19}\,C$ | $\mu_\circ = 4\pi \times 10^{-7}\,mT.s/C$ | $g = 10\,m/s^2$