امتحان الفيزياء — الفصل الأول توجيهي — أسئلة وزارية مع الحل (النموذج الأول)

الإجابة الصحيحة: ج. صفر.

بما أن الشحنة نُقلت بسرعة ثابتة، فإن التغير في طاقتها الحركية (ΔKE) يساوي صفرًا. ووفقًا لمبرهنة (الشغل – الطاقة الحركية)، فإن الشغل الكلي المبذول على الشحنة (W_total) يساوي ΔKE، وبالتالي W_total = 0.

الإجابة الصحيحة: ب. سالبة، سالبة

عند دوران الجسم باتجاه حركة عقارب الساعة؛ فإن إزاحته الزاوية وسرعته الزاوية سالبتان.

الإجابة الصحيحة: ج. I₂ = 4I₁

من الجدول (1): I₁ = (1/12)mL² و I₂ = (1/3)mL². بقسمة I₂ على I₁ نحصل على (1/3) / (1/12) = 12/3 = 4. إذن I₂ = 4I₁.

الإجابة الصحيحة: ب. قياس سرعة المقذوف.

يُستخدم البندول القذفي لقياس مقدار سرعة مقذوف، مثل الرصاصة.

الإجابة الصحيحة: ب. VA > VB

اتجاه خط المجال يكون دائماً باتجاه تناقص الجهد؛ أي من النقطة الأعلى جهداً إلى النقطة الأقل جهداً.

الإجابة الصحيحة: ب. 1 JD/kWh

Cost = Power (kW) × Δt (h) × Price (JD/kWh) => 1.5 = 0.5 × 3 × Price => 1.5 = 1.5 × Price => Price = 1 JD/kWh.

الإجابة الصحيحة: ب. \(\pi R^2 E\)

بما أن المجال باتجاه \((Y-)\)، فإن التدفق عبر السطح المستوي (القاعدة الدائرية لنصف الكرة) سيكون سالبًا إذا كان متجه المساحة للقاعدة باتجاه \((+Y)\) أو موجبًا إذا كان باتجاه \((-Y)\). لكن السؤال يطلب التدفق عبر السطح الجانبي. إذا كان المجال منتظمًا، فإن التدفق الكلي عبر أي سطح مغلق يساوي صفرًا. هنا السطح ليس مغلقًا. التدفق عبر السطح الجانبي هو \(\int E \cdot dA\). بما أن المجال باتجاه \(-Y\)، فإن التدفق عبر السطح الجانبي سيكون موجبًا، ومقداره يساوي \(E\) مضروبًا في مساحة الإسقاط العمودي لنصف الكرة على المستوى العمودي على المجال، وهي مساحة الدائرة \(\pi R^2\).

الإجابة الصحيحة: أ. \(2.8 \times 10^{-10} \, \text{C}\)

جهد الكرة (V) = 50 V، ونصف قطرها (R) = 5 cm = 0.05 m. \(V = k \frac{Q}{R}\) \(50 = 9 \times 10^9 \times \frac{Q}{0.05}\) \(Q = \frac{50 \times 0.05}{9 \times 10^9} = \frac{2.5}{9 \times 10^9} = 0.277 \times 10^{-9} \, \text{C} \approx 2.8 \times 10^{-10} \, \text{C}\).

الإجابة الصحيحة: ب. 0.5 A بعكس اتجاه عقارب الساعة.

بافتراض أن I₁ يسري في العروة العليا باتجاه عقارب الساعة، ونعبر العروة من نقطة التفرع (a) المجاورة للأميتر بعكس اتجاه عقارب الساعة. ΣΔV = ε₁ + I₁R₂ - I_A R₁ = 0 12 + I₁(4) - 2(5) = 0 12 + 4I₁ - 10 = 0 4I₁ = -2 I₁ = -0.5 A. الإشارة السالبة تعني أن اتجاه التيار عكس المفترض، أي بعكس اتجاه عقارب الساعة.

الإجابة الصحيحة: أ. 0.05 m

من الرسم البياني، نلاحظ أن الجهد الكهربائي ثابت حتى مسافة معينة ثم يبدأ بالتناقص. هذه المسافة هي نصف قطر الموصل. من الشكل، الجهد ثابت حتى 0.05 m، لذا R = 0.05 m.