الفيزياء

1. 1.

   فرق الجهد بين لوحين متوازيين 600 V والمسافة 0.020 m. افترض مجالاً منتظماً. احسب مقداره ومقدار القوة على شحنة +2.0 ميكروكولوم.

   [3 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. المجال هو فرق الجهد لكل متر، وليس الجهد مضروباً في المسافة.
   2. حوّل 2.0 ميكروكولوم إلى 2.0 x 10^-6 C قبل استخدام F = qE.
   3. تؤثر القوة على الشحنة الموجبة مع اتجاه المجال، من اللوح الموجب نحو السالب.

   نقاط التصحيح

   • E = V/d = 600/0.020.
   • E = 3.0 x 10^4 V m^-1.
   • F = qE = 0.060 N.

   ملاحظة الفاحص: حوّل المسافة والشحنة إلى وحدات النظام الدولي أولاً.

2. 2.

   يسجل كاشف 820 عداً في الدقيقة أولاً و120 بعد 6.0 ساعات. الخلفية ثابتة عند 20 عداً في الدقيقة. بافتراض اضمحلال أسي أوجد عمر النصف للعينة.

   [4 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. اطرح الخلفية نفسها من القراءتين؛ فهي ليست جزءاً من العينة المتحللة.
   2. قارن المعدلات المصححة: 800 ثم 400 ثم 200 ثم 100. هذه ثلاث عمليات تنصيف متتالية.
   3. اقسم الزمن الكلي على ثلاثة. تتناسب معدلات العد مع النشاط عند ثبات ظروف القياس.

   نقاط التصحيح

   • معدلا العد بعد تصحيح الخلفية 800 و100 في الدقيقة.
   • انخفض معدل العينة إلى 1/8 من قيمته الأولى.
   • 1/8 = (1/2)^3، لذا مرت ثلاثة أعمار نصف.
   • عمر النصف = 6.0/3 = 2.0 ساعة.

   ملاحظة الفاحص: استخدام 120/820 دون طرح الخلفية يعطي نسبة اضمحلال غير صحيحة.

3. 3.

   دالة شغل معدن 2.0 eV ويسقط عليه ضوء بطول موجي 400 nm. استخدم h = 6.63 x 10^-34 J s وc = 3.00 x 10^8 m s^-1 و1 eV = 1.60 x 10^-19 J. أوجد أقصى طاقة حركة بالإلكترون فولت وجهد الإيقاف. اشرح أثر مضاعفة الشدة على جهد الإيقاف.

   [4 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. حوّل الطول الموجي إلى 4.00 x 10^-7 m. hc/lambda = 4.9725 x 10^-19 J، أي 3.1078 eV.
   2. يعطي فوتون واحد طاقته لإلكترون واحد. اطرح دالة الشغل: Kmax = 3.1078 - 2.0، أي نحو 1.1 eV وفق الدقة المعطاة.
   3. يوقف الجهد الإلكترون عندما eV تساوي طاقته. تغير الشدة معدل وصول الفوتونات لا طاقة كل فوتون.

   نقاط التصحيح

   • طاقة الفوتون hc/lambda نحو 3.11 eV.
   • أقصى طاقة حركة نحو 1.1 eV.
   • جهد الإيقاف نحو 1.1 V.
   • مضاعفة الشدة عند تردد ثابت لا تغير أقصى طاقة أو جهد الإيقاف؛ قد تزيد التيار الكهروضوئي.

   ملاحظة الفاحص: الشدة الأكبر لا تعني طاقة فوتون أكبر. تعتمد طاقة الفوتون على التردد.

أسئلة تدريبية أصلية غير رسمية من SubjectScout، وليست أسئلة أوراق سابقة رسمية.