Search

 

<<< (12 A) بنك الاسئلة الجهد الكهربائي وطاقة الوضع >>>

رَبِّ أَوْزِعْنِي أَنْ أَشْكُرَ نِعْمَتَكَ الَّتِي أَنْعَمْتَ عَلَيَّ وَعَلَى وَالِدَيَّ وَأَنْ أَعْمَلَ صَالِحًا تَرْضَاهُ وَأَصْلِحْ لِي فِي ذُرِّيَّتِي إِنِّي تُبْتُ إِلَيْكَ وَإِنِّي مِنَ الْمُسْلِمِينَ .

رَبَّنَا هَبْ لَنَا مِنْ أَزْوَاجِنَا وَذُرِّيَّاتِنَا قُرَّةَ أَعْيُنٍ وَاجْعَلْنَا لِلْمُتَّقِينَ إِمَامًا

رَبِّ هَبْ لِي حُكْمًا وَأَلْحِقْنِي بِالصَّالِحِينَ واجْعَل لِّي لِسَانَ صِدْقٍ فِي الآخِرِينَ وَاجْعَلْنِي مِن وَرَثَةِ جَنَّةِ النَّعِيمِ

smile

📄 اطبع pdf
00971504825082

الأسئلة الاختياريةMultiple Choice Questions

1 \(\star\)
طاقة الوضع الكهربائية لشحنة موجبة تزداد عند حركتها The electric potential energy of a positive charge increases when it moves
A
باتجاه المجالIn the direction of the field
B
عكس المجالOpposite to the field
C
بشكل عمودي على المجالPerpendicular to the field
D
باتجاه القوة الكهربائيةIn the direction of electric force
الحل: طاقة الوضع للشحنة الموجبة تزداد عند حركتها عكس اتجاه المجال الكهربائي.
الإجابة الصحيحة: B
Solution: The potential energy of a positive charge increases when moving opposite to the electric field.
Correct: B

2 \(\star\)
شحنة موجبة (بروتون) تم تحريكه بين نقطتين \[A\Rightarrow B\] إحداثيات النقطتين \[A=(2,-3)\] و \[B=(-2,2)\] في مجال منتظم \[E=4\times10^3 N/C\] يتجه نحو المحور الرأسي السالب، فإن التغير في طاقة الوضع الكهربائية تعادل \[q_p=1.6\times10^{-19}C\] A positive charge (proton) is moved from \[A\Rightarrow B\]. Points coordinates \[A=(2,-3)\] and \[B=(-2,2)\] in a uniform field \[E=4\times10^3 N/C\] directed downward. The change in electric potential energy is \[q_p=1.6\times10^{-19}C\]
field
A
\[\Delta U=3.2\times10^{-15}J\]\[\Delta U=3.2\times10^{-15}J\]
B
\[\Delta U=2.56\times10^{-15}J\]\[\Delta U=2.56\times10^{-15}J\]
C
\[\Delta U=-2.56\times10^{-15}J\]\[\Delta U=-2.56\times10^{-15}J\]
D
\[\Delta U=-3.2\times10^{-15}J\]\[\Delta U=-3.2\times10^{-15}J\]
الحل: \[\Delta U = q \times E \times \Delta y = 1.6\times10^{-19}\times4\times10^3\times(-5)=3.2\times10^{-15}J\]
الإجابة الصحيحة: A
Solution: \[\Delta U = q \times E \times \Delta y = 1.6\times10^{-19}\times4\times10^3\times(-5)=3.2\times10^{-15}J\]
Correct: A

3 \(\star\)
لوحي مكثف شدة المجال بين اللوحين \[E=500 N/C\] والمسافة بينهما \[15 cm\]، طاقة الوضع الكهربائية للإلكترون عند نقطة تبعد عن اللوح السالب \[5 cm\] تعادل \[q_e=-1.6\times10^{-19}C\] Two capacitor plates with field \[E=500 N/C\] and distance \[15 cm\]. The electric potential energy of an electron at a point \[5 cm\] from the negative plate is \[q_e=-1.6\times10^{-19}C\]
capacitor
A
\[U=1.2\times10^{-17}J\]\[U=1.2\times10^{-17}J\]
B
\[U=8\times10^{-18}J\]\[U=8\times10^{-18}J\]
C
\[U=0.6\times10^{-17}J\]\[U=0.6\times10^{-17}J\]
D
\[U=4\times10^{-18}J\]\[U=4\times10^{-18}J\]
الحل: \[V = E \times d = 500 \times 0.1 = 50V\], \[U = q \times V = -1.6\times10^{-19}\times(-50)=8\times10^{-18}J\]
الإجابة الصحيحة: B
Solution: \[V = E \times d = 500 \times 0.1 = 50V\], \[U = q \times V = -1.6\times10^{-19}\times(-50)=8\times10^{-18}J\]
Correct: B

4 \(\star \star\)
إلكترون وبروتون المسافة بينهما \[2 \mu m\]، الشغل المبذول لجعل المسافة بينهما \[4 cm\] An electron and a proton are separated by \[2 \mu m\]. The work done to make the distance \[4 cm\]
charges
A
\[W=-1.15\times10^{-22}J\]\[W=-1.15\times10^{-22}J\]
B
\[W=2.25\times10^{-22}J\]\[W=2.25\times10^{-22}J\]
C
\[W=-4.24\times10^{-22}J\]\[W=-4.24\times10^{-22}J\]
D
\[W=3.64\times10^{-22}J\]\[W=3.64\times10^{-22}J\]
الحل: \[W = k_e q_1 q_2 (\frac{1}{r_f}-\frac{1}{r_i})\]، \[W = -1.15\times10^{-22}J\]
الإجابة الصحيحة: A
Solution: \[W = k_e q_1 q_2 (\frac{1}{r_f}-\frac{1}{r_i})\], \[W = -1.15\times10^{-22}J\]
Correct: A

5 \(\star\)
إلكترون تحرك بين نقطتين في مجال كهربائي، سرعته عند A \[v_A=80 m/s\] وعند B \[v_B=10^5 m/s\]، احسب فرق الجهد بين النقطتين \[q_e=-1.6\times10^{-19}C, m_e=9.1\times10^{-31}kg\] An electron moves between two points in an electric field. Speed at A \[v_A=80 m/s\], at B \[v_B=10^5 m/s\]. Calculate the potential difference \[q_e=-1.6\times10^{-19}C, m_e=9.1\times10^{-31}kg\]
electron
A
\[\Delta V=-0.03V\]\[\Delta V=-0.03V\]
B
\[\Delta V=0.02V\]\[\Delta V=0.02V\]
C
\[\Delta V=-0.04V\]\[\Delta V=-0.04V\]
D
\[\Delta V=0.01V\]\[\Delta V=0.01V\]
الحل: \[\Delta K = -\Delta U\], \[\frac{1}{2}m(v_B^2-v_A^2) = -q\Delta V\],\[\Delta k=\frac{1}{2}mv_f^2-\frac {1}{2}mv_i^2=\frac{1}{2}\times 9.1\times10^{-31}\times {10^5}^2-\frac{1}{2}\times 9.1\times10^{-31}\times {80}^2=4.54\times 10^{-21}\] \[\Delta V =-\frac {\Delta k}{-q}\]\[\Delta V = 0.02V\]
الإجابة الصحيحة: B
Solution: \[\Delta K = -\Delta U\], \[\frac{1}{2}m(v_B^2-v_A^2) = -q\Delta V\],\[\Delta k=\frac{1}{2}mv_f^2-\frac {1}{2}mv_i^2=\frac{1}{2}\times 9.1\times10^{-31}\times {10^5}^2-\frac{1}{2}\times 9.1\times10^{-31}\times {80}^2=4.54\times 10^{-21}\] \[\Delta V =-\frac {\Delta k}{-q}\]\[\Delta V = 0.02V\]
Correct: B

6 \(\star\)
بروتون ترك ليتحرك بين نقطتين فرق الجهد بينهم \[\Delta V=500V\]، سرعة البروتون النهائية \[q_p=1.6\times10^{-19}C, m_p=1.67\times10^{-27}kg\] A proton is released to move between two points with potential difference \[\Delta V=500V\]. Final speed of proton \[q_p=1.6\times10^{-19}C, m_p=1.67\times10^{-27}kg\]
proton
A
\[v_f=5.2\times10^5 m/s\]\[v_f=5.2\times10^5 m/s\]
B
\[v_f=3.1\times10^5 m/s\]\[v_f=3.1\times10^5 m/s\]
C
\[v_f=1.2\times10^5 m/s\]\[v_f=1.2\times10^5 m/s\]
D
\[v_f=1.8\times10^5 m/s\]\[v_f=1.8\times10^5 m/s\]
الحل:\[\Delta V=-\frac{\Delta k}{q}\]\[\Delta k=\frac{1}{2}mv_f^2-\frac {1}{2}mv_i^2=-q \Delta V\] \[v_f = \sqrt{\frac{2q\Delta V}{m}} = \sqrt{\frac{2\times1.6\times10^{-19}\times500}{1.67\times10^{-27}}} = 3.1\times10^5 m/s\]
الإجابة الصحيحة: B
Solution: \[\Delta V=-\frac{\Delta k}{q}\]\[\Delta k=\frac{1}{2}mv_f^2-\frac {1}{2}mv_i^2=-q \Delta V\] \[v_f = \sqrt{\frac{2q\Delta V}{m}} = \sqrt{\frac{2\times1.6\times10^{-19}\times500}{1.67\times10^{-27}}} = 3.1\times10^5 m/s\]
Correct: B

7 \(\star\)
نقطتين A,B داخل مجال كهربائي \[V_A=100V, V_B=60V\] تم تحريك بروتون من A إلى B، أحد الإجابات التالية تعبر بشكل صحيح عن حركة البروتون Points A and B in an electric field \[V_A=100V, V_B=60V\]. A proton is moved from A to B. Which answer correctly describes the proton's motion?
potential
A
\[\Delta U=6.4\times10^{-18}J\]\[\Delta U=6.4\times10^{-18}J\]
B
\[\Delta V_{AB}=40V\]\[\Delta V_{AB}=40V\]
C
\[\Delta K=5.6\times10^{-20}J\]\[\Delta K=5.6\times10^{-20}J\]
D
\[W=3.64\times10^{-22}J\]\[W=3.64\times10^{-22}J\]
الحل: \[\Delta U = q(V_B - V_A) = 1.6\times10^{-19}(60-100) = -6.4\times10^{-18}J\]
الإجابة الصحيحة: A
Solution: \[\Delta U = q(V_B - V_A) = 1.6\times10^{-19}(60-100) = -6.4\times10^{-18}J\]
Correct: A

8 \(\star \star\)
تم حساب الجهد عند النقطة A \[V_A=-45V\] والمجال عند نفس النقطة \[E=112.5 N/C\]، مقدار ونوع الشحنة المؤثرة على تلك النقطة تعادل The potential at point A is \[V_A=-45V\] and the field at the same point is \[E=112.5 N/C\]. The magnitude and type of the charge affecting that point is
charge
A
\[q=-4\times10^{-9}C\]\[q=-4\times10^{-9}C\]
B
\[q=4\times10^{-9}C\]\[q=4\times10^{-9}C\]
C
\[q=-2\times10^{-9}C\]\[q=-2\times10^{-9}C\]
D
\[q=2\times10^{-9}C\]\[q=2\times10^{-9}C\]
الحل: \[V = k_e \frac{q}{r}\], \[E = k_e \frac{q}{r^2}\], \[\frac{V}{E} = r = 0.4m\], \[q = -2\times10^{-9}C\]
الإجابة الصحيحة: C
Solution: \[V = k_e \frac{q}{r}\], \[E = k_e \frac{q}{r^2}\], \[\frac{V}{E} = r = 0.4m\], \[q = -2\times10^{-9}C\]
Correct: C

9 \(\star \star\)
في الشكل أدناه تم نقل إلكترون من النقطة A إلى B، الشغل المبذول يعادل \[q_e=-1.6\times10^{-19}C\] In the figure below, an electron is moved from point A to B. The work done is \[q_e=-1.6\times10^{-19}C\]
electron work
A
\[W=4.32\times10^{-17}J\]\[W=4.32\times10^{-17}J\]
B
\[W=-4.32\times10^{-17}J\]\[W=-4.32\times10^{-17}J\]
C
\[W=5.32\times10^{-17}J\]\[W=5.32\times10^{-17}J\]
D
\[W=-5.32\times10^{-17}J\]\[W=-5.32\times10^{-17}J\]
الحل: \[W = -q\Delta V\], من الرسم \[\Delta V = 270V\]، \[W = 1.6\times10^{-19}\times270 = 4.32\times10^{-17}J\]
الإجابة الصحيحة: A
Solution: \[W = -q\Delta V\], from graph \[\Delta V = 270V\], \[W = 1.6\times10^{-19}\times270 = 4.32\times10^{-17}J\]
Correct: A

10 \(\star \star\)
شحنتين \[q_1=-4nC, q_2=6nC\]، الأولى سالبة عند نقطة الأصل والثانية موجبة عند نقطة تبعد \[0.4m\]، نقطة انعدام الجهد على امتداد الخط الواصل بين الشحنتين تقع عند الموقع Two charges \[q_1=-4nC, q_2=6nC\], the first negative at origin and the second positive at \[0.4m\]. The point of zero potential on the line between them is located at
zero potential
A
\[X=-0.12m\]\[X=-0.12m\]
B
\[X=-0.8m\]\[X=-0.8m\]
C
\[X=-0.4m\]\[X=-0.4m\]
D
\[X=0.18m\]\[X=0.18m\]
الحل: \[V = k_e\frac{q_1}{x} + k_e\frac{q_2}{x-0.4}=0\]، \[x=-0.8m\]
الإجابة الصحيحة: B
Solution: \[V = k_e\frac{q_1}{x} + k_e\frac{q_2}{x-0.4}=0\], \[x=-0.8m\]
Correct: B

11 \(\star \star \star\)
لوحي مكثف متوازي الصفائح فرق الجهد \[\Delta V=150V\]، المسافة بين اللوحين \[6cm\]، جهد نقطة تبعد عن اللوح الموجب \[X_A=2cm\] تعادل Parallel plate capacitor with potential difference \[\Delta V=150V\], plate separation \[6cm\]. The potential at a point \[X_A=2cm\] from the positive plate is
capacitor
A
\[V_A=120V\]\[V_A=120V\]
B
\[V_A=80V\]\[V_A=80V\]
C
\[V_A=50V\]\[V_A=50V\]
D
\[V_A=100V\]\[V_A=100V\]
الحل: \[E = \frac{150}{0.06} = 2500 N/C\]، \[V_A = 150 - E \times 0.02 = 150 - 50 = 100V\]
الإجابة الصحيحة: D
Solution: \[E = \frac{150}{0.06} = 2500 N/C\], \[V_A = 150 - E \times 0.02 = 150 - 50 = 100V\]
Correct: D

12 \(\star \star\)
مجال منتظم \[E=500 N/C\]، فرق الجهد \[\Delta V_{AB}\] بين النقطتين A و B يعادل Uniform field \[E=500 N/C\], the potential difference \[\Delta V_{AB}\] between points A and B is
field
A
\[\Delta V_{AB}=-200V\]\[\Delta V_{AB}=-200V\]
B
\[\Delta V_{AB}=-150V\]\[\Delta V_{AB}=-150V\]
C
\[\Delta V_{AB}=200V\]\[\Delta V_{AB}=200V\]
D
\[\Delta V_{AB}=150V\]\[\Delta V_{AB}=150V\]
الحل: \[\Delta V = -E \times d = -500 \times 0.4 = -200V\] (لكن الخيارات تشير إلى 200V حسب الاتجاه)
الإجابة الصحيحة: C
Solution: \[\Delta V = -E \times d = -500 \times 0.4 = -200V\] (but options show 200V depending on direction)
Correct: C

13 \(\star\)
ثلاث نقاط داخل مجال منتظم، أحد الخطوط تمثل الشكل الصحيح لخطوط المجال المنتظم علما بأن \[0 > \Delta V_{AB}, \Delta V_{AC}=0\] Three points in a uniform field. Which figure represents the correct field lines given that \[0 > \Delta V_{AB}, \Delta V_{AC}=0\]
field lines
A
AA
B
BB
C
CC
D
DD
الحل: \[0 > \Delta V_{AB}\] يعني أن الجهد عند A أقل من B، و \[\Delta V_{AC}=0\] يعني A و C على نفس الجهد. الشكل D يحقق ذلك.
الإجابة الصحيحة: D
Solution: \[0 > \Delta V_{AB}\] means potential at A is less than B, and \[\Delta V_{AC}=0\] means A and C have same potential. Figure D satisfies this.
Correct: D

14 \(\star \star\)
تم نقل جسيم مشحون من النقطة A إلى B، الشغل المبذول A charged particle is moved from point A to B. The work done is
work
A
\[W<0\]\[W<0\]
B
\[W>0\]\[W>0\]
C
\[W=0\]\[W=0\]
D
لا يمكن تحديد الشغلCannot determine work
الحل: من الرسم، النقطتين A و B على نفس خط تساوي الجهد، لذا \[\Delta V = 0\]، \[W = -q\Delta V = 0\]
الإجابة الصحيحة: C
Solution: From the figure, points A and B are on the same equipotential line, so \[\Delta V = 0\], \[W = -q\Delta V = 0\]
Correct: C

15 \(\star\)
الشكل يوضح خطوط السطوح المتساوية بالجهد، أكبر مقدار للمجال الكهربائي عند النقطة K The figure shows equipotential lines. The greatest electric field magnitude is at point K
equipotential
A
AA
B
BB
C
CC
D
DD
الحل: المجال الكهربائي يكون أكبر عندما تكون خطوط تساوي الجهد متقاربة. من الرسم، المنطقة D هي الأكثر تقارباً للخطوط.
الإجابة الصحيحة: D
Solution: The electric field is greatest where equipotential lines are closest together. From the figure, region D has the closest lines.
Correct: D

16 \(\star \star\)
سلك مشحون بشكل منتظم \[\lambda=4\times10^{-8} C/m\] ثني على شكل ربع دائرة، جهد النقطة في مركز الانحناء A uniformly charged wire \[\lambda=4\times10^{-8} C/m\] is bent into a quarter circle. The potential at the center of curvature
wire
A
\[V=565.5V\]\[V=565.5V\]
B
\[V=1131V\]\[V=1131V\]
C
\[V=322.2V\]\[V=322.2V\]
D
\[V=630.4V\]\[V=630.4V\]
الحل: \[V = \frac{k_e \lambda}{R} \times \frac{\pi}{2} = \frac{9\times10^9 \times 4\times10^{-8}}{0.2} \times 1.57 = 565.5V\]
الإجابة الصحيحة: A
Solution: \[V = \frac{k_e \lambda}{R} \times \frac{\pi}{2} = \frac{9\times10^9 \times 4\times10^{-8}}{0.2} \times 1.57 = 565.5V\]
Correct: A

17 \(\star \star \star\)
الجهد الكهربائي \[V(X,Y,Z)=5X^2+8XY+7Z\]، المجال عند النقطة \[(5,-2,-3)\] يعادل Electric potential \[V(X,Y,Z)=5X^2+8XY+7Z\]. The field at point \[(5,-2,-3)\] is
A
\[E=52.9 N/C\]\[E=52.9 N/C\]
B
\[E=67.2 N/C\]\[E=67.2 N/C\]
C
\[E=32.8 N/C\]\[E=32.8 N/C\]
D
\[E=64.5 N/C\]\[E=64.5 N/C\]
الحل: \[E = -\nabla V = -(10X+8Y)\hat{X} - (8X)\hat{Y} - 7\hat{Z}\]، عند \[(5,-2,-3)\]: \[E = \sqrt{(50-16)^2 + (40)^2 + 49} = 52.9 N/C\]
الإجابة الصحيحة: A
Solution: \[E = -\nabla V = -(10X+8Y)\hat{X} - (8X)\hat{Y} - 7\hat{Z}\], at \[(5,-2,-3)\]: \[E = \sqrt{(50-16)^2 + (40)^2 + 49} = 52.9 N/C\]
Correct: A

18 \(\star \star \star\)
جسم صغير شحنته \[3\mu C\] عند \[X=1m\]، الجهد \[V_x=4-3X^3\]، القوة الكهربائية المؤثرة A small object with charge \[3\mu C\] at \[X=1m\], potential \[V_x=4-3X^3\]. The electric force is
A
\[F=3.6\times10^{-5}N\]\[F=3.6\times10^{-5}N\]
B
\[F=2.7\times10^{-5}N\]\[F=2.7\times10^{-5}N\]
C
\[F=6.5\times10^{-5}N\]\[F=6.5\times10^{-5}N\]
D
\[F=4.5\times10^{-5}N\]\[F=4.5\times10^{-5}N\]
الحل: \[E = -\frac{dV}{dx} = 9X^2 = 9 N/C\]، \[F = qE = 3\times10^{-6} \times 9 = 2.7\times10^{-5}N\]
الإجابة الصحيحة: B
Solution: \[E = -\frac{dV}{dx} = 9X^2 = 9 N/C\], \[F = qE = 3\times10^{-6} \times 9 = 2.7\times10^{-5}N\]
Correct: B

19 \(\star \star \star\)
ثلاث شحنات متساوية \[q=2nC\] على رؤوس مثلث قائم، الشغل المبذول لجلب الشحنة من اللانهاية إلى الموضع الحالي Three equal charges \[q=2nC\] at the vertices of a right triangle. The work done to bring the charge from infinity to its current position
charges
A
\[W=+5.2\times10^{-7}J\]\[W=+5.2\times10^{-7}J\]
B
\[W=+3.6\times10^{-7}J\]\[W=+3.6\times10^{-7}J\]
C
\[W=-7.1\times10^{-7}J\]\[W=-7.1\times10^{-7}J\]
D
\[W=-2.1\times10^{-7}J\]\[W=-2.1\times10^{-7}J\]
الحل: \[W = U_f - U_i = \frac{k_e q_1 q_2}{r} + \frac{k_e q_1 q_3}{r} + \frac{k_e q_2 q_3}{r}\]، \[W = -2.1\times10^{-7}J\]
الإجابة الصحيحة: D
Solution: \[W = U_f - U_i = \frac{k_e q_1 q_2}{r} + \frac{k_e q_1 q_3}{r} + \frac{k_e q_2 q_3}{r}\], \[W = -2.1\times10^{-7}J\]
Correct: D

20 \(\star \star\)
ثلاث شحنات \[q_1=-8nC, q_2=-6nC, q_3=3nC\] على رؤوس مثلث قائم، طاقة الوضع للنظام Three charges \[q_1=-8nC, q_2=-6nC, q_3=3nC\] at the vertices of a right triangle. The potential energy of the system
charges
A
\[U=+5.67\times10^{-7}J\]\[U=+5.67\times10^{-7}J\]
B
\[U=+3.45\times10^{-7}J\]\[U=+3.45\times10^{-7}J\]
C
\[U=+2.85\times10^{-7}J\]\[U=+2.85\times10^{-7}J\]
D
\[U=+7.44\times10^{-7}J\]\[U=+7.44\times10^{-7}J\]
الحل: \[U = \sum \frac{k_e q_i q_j}{r_{ij}}\]، \[U = +5.67\times10^{-7}J\]
الإجابة الصحيحة: A
Solution: \[U = \sum \frac{k_e q_i q_j}{r_{ij}}\], \[U = +5.67\times10^{-7}J\]
Correct: A

21 \(\star\)
موصل كروي نصف قطره \[R=0.5m\]، شدة المجال على السطح \[E=5000 N/C\]، جهد نقطة تبعد عن المركز \[0.2m\] تعادل A spherical conductor of radius \[R=0.5m\], field on the surface \[E=5000 N/C\]. The potential at a point \[0.2m\] from the center is
sphere
A
\[V=0V\]\[V=0V\]
B
\[V=10000V\]\[V=10000V\]
C
\[V=2500V\]\[V=2500V\]
D
\[V=1500V\]\[V=1500V\]
الحل: داخل الموصل الكروي الجهد ثابت ويساوي الجهد على السطح \[V = E \times R = 5000 \times 0.5 = 2500V\]
الإجابة الصحيحة: C
Solution: Inside a spherical conductor, the potential is constant and equals the surface potential \[V = E \times R = 5000 \times 0.5 = 2500V\]
Correct: C

22 \(\star \star \star\)
الشكل يوضح الجهد كدالة في المحور الأفقي، الرسم الصحيح للمجال الكهربي المقابل The figure shows potential as a function of horizontal position. The correct corresponding electric field graph
V graph
E options
A
AA
B
BB
C
CC
D
DD
الحل: \[E = -\frac{dV}{dx}\]، من الرسم D هي المشتقة العكسية الصحيحة للجهد المعطى.
الإجابة الصحيحة: D
Solution: \[E = -\frac{dV}{dx}\], from the graph D is the correct derivative of the given potential.
Correct: D

23 \(\star\)
شحنة Q عند نقطة الأصل، نسبة الجهد عند A إلى الجهد عند B Charge Q at the origin. Ratio of potential at A to potential at B
potentials
A
0.330.33
B
0.50.5
C
33
D
22
الحل: \[V_A = \frac{k_e Q}{r_A}\]، \[V_B = \frac{k_e Q}{r_B}\]، \[\frac{V_A}{V_B} = \frac{r_B}{r_A} = \frac{0.3}{0.1} = 3\]
الإجابة الصحيحة: C
Solution: \[V_A = \frac{k_e Q}{r_A}\], \[V_B = \frac{k_e Q}{r_B}\], \[\frac{V_A}{V_B} = \frac{r_B}{r_A} = \frac{0.3}{0.1} = 3\]
Correct: C

24 \(\star\)
نقطتان A,B تبعدان مسافة r عن شحنتين غير متساويتين \[-Q, +3Q\]، الشغل لتحريك شحنة q من A إلى B Points A and B at distance r from two unequal charges \[-Q, +3Q\]. The work to move charge q from A to B
work
A
\[W>0\]\[W>0\]
B
\[W=0\]\[W=0\]
C
يعتمد على المسارDepends on path
D
\[W<0\]\[W<0\]
الحل: النقطتان A و B على نفس خط تساوي الجهد، لذا \[V_A = V_B\]، \[W = q(V_B - V_A) = 0\]
الإجابة الصحيحة: B
Solution: Points A and B are on the same equipotential line, so \[V_A = V_B\], \[W = q(V_B - V_A) = 0\]
Correct: B

25 \(\star \star\)
مجال كهربائي بواسطة شحنة موجبة، أي عبارة صحيحة عن الجهد الكهربائي Electric field from a positive charge. Which statement about electric potential is correct?
potential lines
A
\[V_D>V_B>V_C>V_A\]\[V_D>V_B>V_C>V_A\]
B
\[V_A>V_B>V_C>V_D\]\[V_A>V_B>V_C>V_D\]
C
\[V_A>V_B=V_C>V_D\]\[V_A>V_B=V_C>V_D\]
D
\[V_D>V_B=V_C>V_A\]\[V_D>V_B=V_C>V_A\]
الحل: بالقرب من الشحنة الموجبة الجهد أعلى. B و C على نفس خط تساوي الجهد.
الإجابة الصحيحة: C
Solution: Near a positive charge, potential is higher. B and C are on the same equipotential line.
Correct: C

26 \(\star \star\)
أربع شحنات سالبة متساوية \[-q\] على رؤوس مربع، الجهد الصافي عند المركز Four equal negative charges \[-q\] at the corners of a square. The net potential at the center
square charges
A
\[V_{net}=-\sqrt{2}\frac{kq}{r}\]\[V_{net}=-\sqrt{2}\frac{kq}{r}\]
B
\[V_{net}=-2\sqrt{2}\frac{kq}{r}\]\[V_{net}=-2\sqrt{2}\frac{kq}{r}\]
C
\[V_{net}=-4\sqrt{2}\frac{kq}{r}\]\[V_{net}=-4\sqrt{2}\frac{kq}{r}\]
D
\[V_{net}=0\]\[V_{net}=0\]
الحل: \[V = \sum \frac{k_e(-q)}{r_i}\]، كل شحنة على بعد \[\frac{a}{\sqrt{2}}\]، \[V_{net} = -4\sqrt{2}\frac{kq}{a}\]
الإجابة الصحيحة: C
Solution: \[V = \sum \frac{k_e(-q)}{r_i}\], each charge at distance \[\frac{a}{\sqrt{2}}\], \[V_{net} = -4\sqrt{2}\frac{kq}{a}\]
Correct: C

27 \(\star\)
شحنة \[q_1=+6\mu C\] عند \[-3m\]، شحنة \[q_2=?\] عند \[2m\]، الجهد الصافي عند نقطة الأصل صفر، مقدار ونوع \[q_2\] Charge \[q_1=+6\mu C\] at \[-3m\], charge \[q_2=?\] at \[2m\], net potential at origin is zero. Magnitude and sign of \[q_2\]
charges
A
\[q_2=-4\times10^{-6}C\]\[q_2=-4\times10^{-6}C\]
B
\[q_2=-5\times10^{-6}C\]\[q_2=-5\times10^{-6}C\]
C
\[q_2=5\times10^{-6}C\]\[q_2=5\times10^{-6}C\]
D
\[q_2=4\times10^{-6}C\]\[q_2=4\times10^{-6}C\]
الحل: \[V = \frac{k_e q_1}{r_1} + \frac{k_e q_2}{r_2} = 0\]، \[\frac{6\times10^{-6}}{3} + \frac{q_2}{2} = 0\]، \[q_2 = -4\times10^{-6}C\]
الإجابة الصحيحة: A
Solution: \[V = \frac{k_e q_1}{r_1} + \frac{k_e q_2}{r_2} = 0\], \[\frac{6\times10^{-6}}{3} + \frac{q_2}{2} = 0\], \[q_2 = -4\times10^{-6}C\]
Correct: A

المسائل المقاليةEssay Problems

1 \(\star\)
مجال منتظم شدته \[E=3\times10^3 N/C\]، رتب النقاط A,B,C من الجهد الأعلى إلى الأدنى. احسب سرعة الإلكترون من A إلى B والتسارع وهل هو منتظم؟ Uniform field \[E=3\times10^3 N/C\]. Rank points A,B,C from highest to lowest potential. Calculate electron speed from A to B, acceleration, and is it uniform?
field
\[.....................................\;\;\;\;............................................\]\[.....................................\;\;\;\;............................................\]
\[.....................................\;\;\;\;............................................\]\[.....................................\;\;\;\;............................................\]
\[.....................................\;\;\;\;............................................\]\[.....................................\;\;\;\;............................................\]
الحل: \[V_A > V_B > V_C\]، \[v_B = \sqrt{\frac{2qE d}{m}}\]، \[a = \frac{qE}{m}\] (منتظم لأن المجال منتظم) Solution: \[V_A > V_B > V_C\], \[v_B = \sqrt{\frac{2qE d}{m}}\], \[a = \frac{qE}{m}\] (uniform because field is uniform)

2 \(\star\)
الجهد كدالة في المحور الأفقي، احسب التغير في طاقة الوضع لبروتون من 0 إلى 10cm والمجال من 10cm إلى 16cm Potential as a function of horizontal position. Calculate change in potential energy of a proton from 0 to 10cm and the field from 10cm to 16cm
potential graph
\[.....................................\;\;\;\;............................................\]\[.....................................\;\;\;\;............................................\]
\[.....................................\;\;\;\;............................................\]\[.....................................\;\;\;\;............................................\]
الحل: \[\Delta U = q(V_f - V_i)\]، \[E = -\frac{\Delta V}{\Delta x}\] Solution: \[\Delta U = q(V_f - V_i)\], \[E = -\frac{\Delta V}{\Delta x}\]

3 \(\star\)
ثلاث شحنات نقطية لها نفس المقدار ومختلفة في النوع، ارسم خطوط تساوي الجهد Three point charges have the same magnitude and different signs. Draw the equipotential lines
charges
الحل: خطوط تساوي الجهد عمودية على خطوط المجال. حول الشحنة الموجبة دوائر متحدة المركز، وحول السالبة دوائر متحدة المركز أيضاً. Solution: Equipotential lines are perpendicular to field lines. Around positive charge concentric circles, around negative charge concentric circles as well.

4 \(\star\)
جسم صغير شحنته \[3\mu C\] عند \[X=2m\]، \[V_x=4X-2X^3\]، احسب الجهد والمجال والقوة A small object with charge \[3\mu C\] at \[X=2m\], \[V_x=4X-2X^3\]. Calculate potential, field, and force
\[.....................................\;\;\;\;............................................\]\[.....................................\;\;\;\;............................................\]
\[.....................................\;\;\;\;............................................\]\[.....................................\;\;\;\;............................................\]
الحل: \[V(2) = -8V\]، \[E = 20 N/C\]، \[F = 6\times10^{-5}N\] Solution: \[V(2) = -8V\], \[E = 20 N/C\], \[F = 6\times10^{-5}N\]

5 \(\star\)
جسم صغير شحنته \[6\mu C\] عند \[A=(4\hat{X},-2\hat{Y})\]، \[V=3X^2Y^3-2X^3Y^2+10\]، احسب الجهد والمجال والقوة A small object with charge \[6\mu C\] at \[A=(4\hat{X},-2\hat{Y})\], \[V=3X^2Y^3-2X^3Y^2+10\]. Calculate potential, field, and force
\[.....................................\;\;\;\;............................................\]\[.....................................\;\;\;\;............................................\]
الحل: \[V(4,-2) = -886V\]، \[E = -\nabla V\]، \[F = qE\] Solution: \[V(4,-2) = -886V\], \[E = -\nabla V\], \[F = qE\]

6 \(\star\)
مكثف متوازي الصفائح \[120V\]، طول اللوح \[0.35m\]، المسافة \[0.05m\]، إلكترون بسرعة \[2.9\times10^7 m/s\] في المنتصف. هل سيترك الإلكترون الفراغ بين اللوحين؟ Parallel plate capacitor \[120V\], plate length \[0.35m\], separation \[0.05m\]. Electron at speed \[2.9\times10^7 m/s\] in the middle. Will it leave the space between plates?
capacitor
\[.....................................\;\;\;\;............................................\]\[.....................................\;\;\;\;............................................\]
الحل: \[E = 2400 N/C\]، \[a = 4.22\times10^{14} m/s^2\]، \[t = 1.21\times10^{-8}s\]، \[y = 0.031m > 0.025m\]، لذا يضرب اللوح ولا يخرج. Solution: \[E = 2400 N/C\], \[a = 4.22\times10^{14} m/s^2\], \[t = 1.21\times10^{-8}s\], \[y = 0.031m > 0.025m\], so it hits the plate and does not exit.

اكتب تعليقا واذا كان هناك خطأ اكتبه وحدد مكانه Write a comment, and if there is mistake, write and specify its location

No comments:

Post a Comment

🧮 Calculator
🗑️
✏️ قلم