Α1.   α)  στο κέντρο Ο του κυκλικού βρόχου η ένταση του μαγνητικού πεδίου έχει μέτρο ανάλογο της γωνίας φ  και για το ευθύγραμμο σύρμα, στο εσωτερικό του το πεδίο είναι αντιστρόφως ανάλογο της απόστασης r.   

Α2.  

Στο κύκλωμα του σχήματος  μια ηλεκτρική πηγή συνεχούς ρεύματος συνδέεται με μεταβλητή αντίσταση (ροοστάτης)  και δύο κλάδους παράλληλους.  Ο ένας κλάδος περιλαμβάνει λαμπτήρα με ωμική αντίσταση RΛ και ο άλλος πηνίο με ωμική αντίσταση Rπ  ( RΛ > Rπ ).  Ο διακόπτης  δ  είναι κλειστός.

α)  Μετακινούμε τον δρομέα από το άκρο Α του ροοστάτη προς το άκρο Γ για χρονικό διάστημα Δt.  

    i)    το πηνίο  "αντιδρά"  και το άκρο του  Λ  γίνεται βόρειος πόλος   

    ii)   ο λαμπτήρας φωτοβολεί εντονότερα για χρονικό διάστημα Δt

    iii)  το πηνίο διαρρέεται από ρεύμα μεγαλύτερης έντασης

    iv)  τίποτα από τα ανωτέρω.

β)   Τοποθετούμε τον δρομέα σε ορισμένη θέση έτσι ώστε ο λαμπτήρας να φωτοβολεί ελάχιστα και  ανοίγουμε τον διακόπτη.  

    i)    ο λαμπτήρας σβήνει αμέσως

    ii)   ο λαμπτήρας φωτοβολεί αμυδρά για μικρό χρονικό διάστημα και μετά σβήνει

    iii)  ο λαμπτήρας αρχικά φωτοβολεί πιο έντονα  και μετά σβήνει μετά από κάποιο χρονικό διάστημα  ενώ το άκρο Κ του πηνίου είναι βόρειος πόλος κατά το ίδιο χρονικό διάστημα

    iv)  τίποτα από τα ανωτέρω.                                                                         μονάδες  2 + 3

Α3.  Σώμα εκτελεί ΑΑΤ,  στο σχήμα φαίνεται το διάγραμμα υ(t) της ταχύτητας συναρτήσει του χρόνου.

Η εξίσωση της απομάκρυνσης  συναρτήσει του χρόνου είναι :

Α4.   

Α5.     Να γράψετε στο τετράδιό σας το γράμμα κάθε πρότασης και δίπλα σε κάθε γράμμα την λέξη Σωστό, για την σωστή πρόταση, και την λέξη Λάθος, για την λανθασμένη.

α.  Στα άκρα αντίστασης 10 Ω εφαρμόζεται εναλλασσόμενη τάση.  Η ισχύς που καταναλώνεται στην αντίσταση φαίνεται στο διάγραμμα P(t).  H χρονική εξίσωση του ρεύματος είναι :  i(t) = 2∙ημ(5πt).

β.  Ηλεκτρόνιο είναι η πιθανότητα να βρεθεί κάπου στον χώρο αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο. 

γ.  Ο νόμος του Ampere ισχύει όταν τα ηλεκτρικά ρεύματα είναι εναλλασσόμενα.
δ.  Σε χαμηλές θερμοκρασίες το μέλαν σώμα εκπέμπει στο υπέρυθρο.

ε.  Ένα ηλεκτρόνιο περιστρέφεται γύρω από συνεχώς ακίνητο πρωτόνιο με σταθερή συχνότητα περιστροφής f  σε ακτίνα r.  Το διάνυσμα της στροφορμής  L  του ηλεκτρονίου  και  το διάνυσμα της έντασης Β του μαγνητικού πεδίου   που δημιουργεί, είναι ομόρροπα.

                                                                                                                 μονάδες 5

 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

ΘΕΜΑ  2

B1.   Σώμα μάζας  m  κινούμενο πάνω σε λείο οριζόντιο δάπεδο με ταχύτητα μέτρου  υ   προσπίπτει κάθετα σε κατακόρυφο τοίχο  και  ανακλάται με ταχύτητα μέτρου  υ'.   Αν το μέτρο της μεταβολής της ορμής του σώματος είναι ίσο με  4/3.m.υ   τότε η μεταβολή της κινητικής ενέργειας ισούται με :

(α)   0              (β)  - 4/9 m υ²                 (γ)  - 16/9 m υ²   

Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.                                   μονάδες 2
Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.                               μονάδες 9

Β2.   Tο σώμα Β του σχήματος είναι ακίνητο πάνω σε λείο οριζόντιο δάπεδο και δεμένο στην άκρη ιδανικού ελατηρίου. Το σώμα Α, μάζας  m_A , κινούμενο με ταχύτητα υ_Α=3m/s  κατά μήκος του άξονα του ελατηρίου, συγκρούεται κεντρικά με το σώμα Β τη χρονική στιγμή  t=0.  Οι αλγεβρικές τιμές των ταχυτήτων των σωμάτων μετά την κρούση (θετική φορά προς τα αριστερά) φαίνονται στο διάγραμμα ταχυτήτων-χρόνου.

Β2.(Α)   Οι μάζες των σωμάτων Α και Β συνδέονται με τη σχέση :   α)  m_A = m_B     β)  m_B = 2m_A    γ)  m_Α = 2m_Β   

Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.                                   μονάδες 2
Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.                               μονάδες 5

 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

ΘΕΜΑ  3

H εξίσωση που περιγράφει την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου σε ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα το οποίο διαδίδεται στο κενό  ή  στην ατμόσφαιρα της Γης  είναι :   Ε(x,t) = 300^.ημ(2π·10¹⁸t - 2π·x/λ) (SI).

α.  Να γραφεί η εξίσωση που περιγράφει την ένταση του μαγνητικού πεδίου  και  να εξεταστεί αν το κύμα αυτό ανήκει στην ορατή περιοχή του φάσματος.        

                                                                                                                                              μονάδες 5

β.  Να σχεδιαστεί το στιγμιότυπο της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου του κύματος τη χρονική στιγμή t=2·10^-18s.    

                                                                                                                                              μονάδες 5

γ.  Ένα φωτόνιο της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας συχνότητας f = 10²⁰ Hz σκεδάζεται από ένα ακίνητο ηλεκτρόνιο. Το σκεδαζόμενο φωτόνιο κινείται κάθετα προς τη διεύθυνση του προσπίπτοντος φωτονίου.  Στο χώρο υπάρχει ομογενές μαγνητικό πεδίο εντάσεως Β=0,01Τ.  Μελετήστε την κίνηση του σκεδαζόμενου ηλεκτρονίου μέσα στο μαγνητικό πεδίο εάν η ταχύτητά του αμέσως μετά την σκέδαση σχηματίζει με τις δυναμικές γραμμές του πεδίου γωνία 45°.            

                                                                                                                                              μονάδες 7

δ.  Φωτίζουμε την κάθοδο στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο που είναι η επιφάνεια ενός μετάλλου, με "πράσινο φως"  λ=500nm,  ενώ υπάρχει διαφορά δυναμικού V = +1 V.  Υπολογίστε την κινητική ενέργεια ενός ηλεκτρονίου που εξέρχεται από την επιφάνεια του μετάλλου όταν φθάνει στην άνοδο.   Το έργο εξαγωγής του μετάλλου είναι  2,4 eV.   Πόση είναι η τάση αποκοπής των ηλεκτρονίων της καθόδου;          

                                                                                                                                              μονάδες 8

 h = 6,6 10^-34 J.s        h / mc = 2,4 pm      c = 3 10⁸ m/s      1 eV = 1,6 10^-19 J        λ' - λ = h / mc (1 - συνφ) 

 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

ΘΕΜΑ  4

Τετραγωνικό συρμάτινο πλαίσιο αμελητέας αντίστασης αποτελείται από Ν=100 σπείρες εμβαδού Α=100cm² η κάθε μία. Το πλαίσιο βρίσκεται μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=1Τ και περιστρέφεται με σταθερή συχνότητα f  γύρω από άξονά του, που είναι κάθετος στις δυναμικές γραμμές του μαγνητικού πεδίου και διέρχεται από τα μέσα των δύο απέναντι πλευρών του.
Το πλαίσιο συμπληρώνει μία περιστροφή γύρω από τον άξονα περιστροφής του κάθε 0,1 π s. Από την περιστροφική κίνηση του πλαισίου παράγεται εναλλασσόμενη τάση της μορφής V=V₀·ημ(ωt)  η οποία εφαρμόζεται μέσω δακτυλίων στα άκρα θερμικής συσκευής που λειτουργεί με εναλλασσόμενο ρεύμα και έχει ενδείξεις κανονικής λειτουργίας  40W-20V.

Γ1.   Να γράψετε τη χρονική εξίσωση της ισχύος που καταναλώνει η συσκευή και να σχεδιάσετε τη γραφική της παράσταση σε βαθμολογημένους άξονες για το χρονικό διάστημα 0 < t < 0,2 π s.                      μονάδες 15           

Γ2.   Να υπολογίσετε το ποσό της θερμότητας που εκλύεται από τη θερμική συσκευή σε χρονικό διάστημα 100 περιόδων του εναλλασσόμενου ρεύματος.                                                                                    μονάδες 5

Γ3.   Αντικαθιστούμε την θερμική συσκευή με πηνίο Π₁  το οποίο  έχει  Ν₁ σπείρες, μήκος L₁  και αντίσταση R₁.  Γύρω απο το μέσον του πηνίου Π₁ τυλίγουμε πηνίο Π₂ της ιδίας ακτίνας r  (για κάθε σπείρα), που έχει Ν₂ σπείρες, μήκος L₂ και αντίσταση R₂.  Τα άκρα του πηνίου Π₂ συνδέονται με λαμπτήρα.  Παρατηρούμε ότι ο λαμπτήρας φωτοβολεί κανονικά  καθώς περιστρέφεται το πλαίσιο με σταθερή συχνότητα μέσα στο ομογενές μαγνητικό πεδίο.    Εξηγήστε γιατί φωτοβολεί ο λαμπτήρας αφού δεν συνδέεται με μπαταρία.                                μονάδες 5

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~     

                                  ΟΔΗΓΙΕΣ  (για τους εξεταζόμενους)

1.  Να γράψετε το ονοματεπώνυμό σας στο επάνω μέρος των φωτοαντιγράφων αμέσως μόλις σας παραδοθούν.   Κατά την αποχώρησή σας να παραδώσετε μαζί  με το γραπτό  και τα φωτοαντίγραφα των θεμάτων. 

2.  Να απαντήσετε στο γραπτό σας σε όλα τα θέματα.

3.  Διάρκεια εξέτασης : Δύο/Τρείς ώρες μετά τη διανομή των φωτοαντιγράφων.     

                                          ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ

    Η Διευθύντρια                                                                        Ο Εισηγητής

 Μουρδουκούτα Ελένη                                                             Ανδρούτσος Θεόδωρος