Fysik 1 Rörelsemängd och Ellära, kap. 6 och 9

Transkript

1 Fysik 1 Rörelsemängd och Ellära, kap. 6 och 9 Skrivtid: kl. 14:15-17:15 Hjälpmedel: Formelsamling, grafritande miniräknare, linjal Lärare: ASJ, HPN, JFA, LEN, MEN, NSC Möjliga poäng: 20 E-poäng + 12 C-poäng + 8 A-poäng = 40 poäng Preliminära betygsgränser: E: D: C: B: A: Namn: Grupp: För poäng krävs fullständiga lösningar och motiveringar, om inget annat anges. 1. a) En glasstav gnids mot en plastpåse (båda neutralt laddade) så att glasstaven får laddningen +15 nc. Vilken laddning får plastpåsen? Endast svar krävs 3/0/0 b) Hur många elektroner finns i överskottet/underskottet finns hos glasstaven? Är det ett överskott eller underskott? 2. En bil som väger 900 kg kör med hastigheten 20 m/s. Hur stor rörelsemängd har bilen? 1/0/0 3. Figuren föreställer två parallella metallplattor A och B. Plattorna är elektriskt laddade, så att det elektriska kraftfältet är riktat från A till B. Ringa in korrekt alternativ nedan A 1/0/0 B En elektron placeras mellan plattorna. Den kommer då att påverkas av en elektrisk kraft som är riktad a) från A till B b) från B till A c) från vänster till höger d) från höger till vänster

2 4. En glödlampa ansluts till 230 V. Strömmen genom lampan är 0,45 A och den är tänd i 15 minuter. Hur stor laddning passerar genom lampan på denna tid? 2/0/0 5. Hur stor impuls överförs då ett tennisracket under 0,25 s påverkar en boll med medelkraften 84 N? 1/0/0 5. Vid ett blixtnedslag transporteras laddningen 130 C mellan åskmolnet och jorden. Spänningen mellan molnet och jorden uppgår till 5,0 MV. Hur stor energi omsätts vid blixtnedslaget? 2/0/0

3 6. Bestäm potentialen i punkten B i kopplingen nedan. 1/1/0 7. En projektil avlossas från ett gevär. Projektilens massa är 7,5 g och gevärets massa är 4,5 kg. Projektilen får hastigheten 450 m/s. Hur stor hastighet får geväret? 2/0/0 8. Ett homogent elektriskt fält har fältstyrkan 3,0 kv/m. Med vilken kraft påverkas en elektron av fältet? 2/0/0

4 9. Två små, identiska metallkulor A och B är isolerat uppställda på avståndet 0,10 m från varandra. Kulorna har laddningarna 2,0 nc och -8,0 nc. Bestäm storleken på den kraft som kula A påverkar kula B med. Är kraften repellerande eller attraherande? 3/0/0 10. a) Hur stor är strömmen i kretsen nedan? b) Beräkna ersättningsresistansen för motståndskopplingen i figuren nedan. 2/1/0

5 11. I figur a) nedan visas två punktladdningar A och B som påverkar varandra med krafter. Den elektriska kraft F med vilken B påverkar A är utritad i figuren. Man ändrar därefter läget av laddningen B. Kraften F på A minskar till följd av detta. 0/1/0 Den nya kraftsituationen visas i figur b). De båda figurerna är skalenligt ritade. Markera B:s nya läge tydligt i figur b). a) F A B b) F A 14. Två identiska kulor som båda väger 29 mg laddas upp så att vardera kula får laddningen 2,5 nc. Därefter placeras kulorna i ett smalt rör av glas (se figur). Den ena kulan svävar fritt i luften en bit över den andra. Bestäm avståndet mellan kulorna. 0/2/1

6 16. Tre resistorer är kopplade till en spänningskälla enligt figuren. Bestäm resistansen R. 0/2/0

7 15. En gummiboll med massan 78 g studsar vinkelrätt mot en vägg. Diagrammet visar bollens hastighet som funktion av tiden. Hur stor är den medelkraft väggen utövar på bollen under studsen? 0/2/0 Redovisa hur du använder diagrammet och ange de fysikaliska samband du använder.

8 18. Ett massivt block av trä med massan 2,8 kg hänger i en pendeltråd. En projektil med massan 12 g avfyras mot träblocket och fastnar i detta. Träblocket svänger då upp i en pendelrörelse. 0/1/2 Projektilens hastighet omedelbart innan den träffar träblocket är 850 m/s. 850 m/s 2,8 kg Hur högt kommer träblockets tyngdpunkt att svänga i sin pendelrörelse?

9 19. En eltruck med massan 680 kg drivs av ett ackumulatorbatteri som fulladdat har laddningen 300 Ah. Batteriets polspänning är 36 V. Trucken antas köra på ett plant horisontellt golv med konstant hastighet. Elmotorns verkningsgrad är 75%. Hur lång sträcka kan man med dessa förutsättningar köra trucken då friktionsmotståndet uppgår till 9% av truckens tyngd? 0/1/2

10 20. Voltmetern visar en spänning av 6,30 V över den okända resistansen R. Voltmetern är ganska dålig och har en resistans på 22 kω. Om man i stället använder en bra voltmeter med en resistans på 10 MΩ, vad kommer den att visa? 0/1/3 Lycka till! /Anders, Heléne, Johan, Lisbeth, Marianne, och Niklas