PARALEL LEVHALAR 1. TEST - 1 4. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Fe ϑo –q l – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – V d Fe + – Parçac›k ivmeli hareket yapt›¤›ndan sapma miktar›, s= Fnet = 0 d›r. Bu durumda, Fe = m.g q.E = m.g q.V V bulunur . q. = m.g ⇒ d = m.g d – – – – – – – V1 – m K d + + + + + + + + GK l eflitliklerinden bulunur. Bu durumda ϑo sapma miktar›, cismin yüküne, kütlesine ve ilk h›z›na ba¤l = ϑo . t ⇒ t = 2m l›d›r. GL + + + + + + + V q ⋅ 1 = m.g ...... ❶ d FL = GL q⋅ 5. V2 = 2m.g ...... ❷ 2d q⋅ ` d E + q. ε = + 1 mϑ2 2 eflitli¤inde görüldü¤ü gibi q, ε ve m ye ba¤l›d›r, d ye ba¤l› de¤ildir. – – q + – + – + + ϑ – ε– I. yarg› yanl›flt›r. ❶ ve ❷ eflitlikleri taraf tarafa oranlan›rsa, q⋅ q yükünün karfl› levhaya çarpma h›z›, ESEN YAYINLARI FK = GK L cismi için, CEVAP E 2d L K ve L cisimleri dengede oldu¤undan cisimlere etki eden elektriksel kuvvetler cisimlerin a¤›rl›klar›na eflittir. K cismi için, F q.V = m m.d Cisim levhay› terk ederken geçen süresi, CEVAP C FL V2 1 2 a. t eflitli¤inden bulunur . 2 Cismin ivmesi, a = – – – – – – – – + V E + ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ + Parçac›k levhalar aras›nda sabit h›zla gitti¤ine göre FK E q mg – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 2. s ϑo II. yarg› do¤rudur. V1 III. yarg› yanl›flt›r. d = m.g ⇒ 2 ⋅ V1 = 1 ⇒ V1 = 1 olur. V2 2 V2 4 V2 2m.g CEVAP B 2d CEVAP A 3. X Y X levhas› pilin (+) kutbu+ – na, Y levhas› pilin (–) kutE + – buna ba¤l›d›r. X levhas›n+ – daki potansiyel V ise Y lev• + – L has›ndaki potansiyel s›f›r+ – • K d›r. Levhalar aras›nda X + – + – ten Y ye gidildikçe potansi+ – • • yel azal›r. fiekilde verilen N M + – noktalardan K noktas›nda potansiyel en küçüktür. L + – • • ve M noktalar›n›n X levhaV s›na olan yatay uzakl›¤› eflit oldu¤undan potansiyelleri eflittir. Paralel levhalar aras›nda her noktada elektrik alan ayn›d›r. I. ve II. yarg›lar do¤rudur. III. yarg› yanl›flt›r. 6. Yerçekimi ihmal edildi¤inden elektriksel kuvvetin yapt›¤› ifl ki- + + + + + + + + + + K d F L d netik enerjideki de¤i- d flime eflittir. W = ΔEk 1 mϑ12 2 1 F.4d = mϑ22 2 F.d = + – V d P – – – – – – – – – – Taraf tarafa oranlan›rsa, ϑ 1 1 ϑ12 = 2 ⇒ 1 = olur. 2 4 ϑ2 ϑ2 CEVAP B CEVAP D 273 Paralel Levhalar 7. + + + + + + + m X d + + + + q F + K + + + + – + – 2V d + – V 9. + + + + + + + – – – – – – – 2d ϑ › – – – – – – – ϑ fiekil-I fiekil-II ¤› ifl kinetik enerjideki de¤iflime eflittir. q.2V = 1 ı2 mϑ eflitlikleri oranlan›rsa, 2 3V 1 mϑ2L ...... ❶ 2 2ϑ olur. L - M aras›nda cisme etki eden elektriksel kuvvet ters yönde olaca¤›ndan bu enerji azal›r. Bu durumda cismin M noktas›ndaki kinetik enerjisi, EM = q.2V − q ⋅ Fe – – – – Fe – – EM = 2qV − – – 3V ⋅d 2d 3 qV 2 q.V 2 q.V = ...... ❷ 2 EM = Fe K L M mMg mLg m g K + + + + + + + + + + + + Parçac›klar›n yükleri q oldu¤undan bunlara etki eden ESEN YAYINLARI – – – + Cisim L ye geldi¤inde enerjisi, CEVAP D – ϑM d W = E = q.2V olur. L L ϑ2 1 = ⇒ ϑ' = 2 ϑ'2 – › F M WKL = EL 1 2 q . V = mϑ 2 8. ϑL K - L aras›nda yap›lan ifl kinetik enerjideki de¤iflime eflittir. W = ΔEk fiekil-II de, q . 2V = L – – – – Z + + + + + + + + 2d 2V Yerçekimi ihmal edildi¤inden elektriksel kuvvetlerin yapt›- fiekil-I de, Y – – – – 1 mϑ2M 2 ❶ ve ❷ eflitlikleri oranlan›rsa, 1 mϑ2L q.2V 2 = q.V 1 mϑ2M 2 2 elektriksel kuvvetler Fe = q.E dir. K cismi (–) levhaya hareket etti¤inden, 4= q.E > mK.g olur. L cismi dengede kald›¤›ndan, ϑ2L ϑ2M ⇒ ϑL ϑM = 2 olur . CEVAP A q.E = mL.g olur. M cismi (+) levhaya hareket etti¤inden, mM.g > q.E olur. Bu eflitliklerden, mM > mL > mK olur. I. yarg› do¤rudur. Cisimlerin ivmeleri, aK = q.E − mK .g q.E = −g mK mK aL = 0 aM 10. m g − q.E q.E = M =g− mM mM oldu¤undan K ve M cisimlerinin ivmeleri eflit olamaz. ‹vme vektörel oldu¤undan büyüklükleri eflit olsa bile yönleri farkl›d›r ve II. yarg› yanl›flt›r. L cismi dengede oldu¤undan Fnet = 0 d›r. III. yarg› do¤rudur. CEVAP D 274 W = ΔE k 1 2 2 qV = m _ 4ϑ – ϑ i 2 1 2 qV = m3ϑ 2 1 2 3 mϑ qV 2 = 1 EkL 2 4 mϑ 2 4qV EkL = olur. 3 d K + + + + +q L – – – – ϑ 2ϑ – – – – + + + + + – V CEVAP C Paralel Levhalar l 11. + V– + + q ϑo + + + + d E Fe – – – – – – ϑy ϑo ϑ Çekim ivmesi ihmal edildi¤inden yüke levhalar aras›nda F = q.E kuvveti etki eder. I. yarg› do¤rudur. F kuvvetinden dolay› cismin düfleydeki h›z› artar. Bu due rumda cismin h›z› sabit kalmaz. II. yarg› yanl›flt›r. Yükün h›z› art›¤›ndan enerjisi de artar. III. yarg› do¤rudur. 12. + + + + E d – – + + ϑo – m – + + + + E h – q – – ESEN YAYINLARI CEVAP E + V – – – Fe Cismin ç›kabilece¤i maksimum yükseklik, ϑo2 olur . Cisme etki eden ivme, 2a q. V a= yerine yaz›lacak olursa, m.d h= h= ϑ 2 .m.d ϑo2 = o olur . q.V 2.q.V 2. m.d h yüksekli¤ini azaltmak için q ve V art›r›lmal›d›r. CEVAP C 275 PARALEL LEVHALAR 1. TEST - 2 3. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + q ϑo Fe elektrik alan vard›r. Elektrona etkiyen kuvvet, + d V – E Levhalar aras›nda düzgün bir Fe = qe.E Parçac›¤a etki eden elektriksel kuvvet Fe = q .E = q . – + L E V – + qe = qp oldu¤undan V d + Fp=qe.E p – Fp = qp.E dir. Y + E –e K Fe=qe.E – – Protona etkiyen kuvvet, – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – d X – + + + Fe = Fp dir. F q .V olur. Parçac›¤a etki eden ivme ise, a = e = olur. m m.d Elektronun ve protonun kütleleri me ve mp dir. Parçac›¤›n ivmesini art›rmak için m ve d azalt›lmal›d›r. ‹vmeleri, a = e CEVAP C Fe me ve aP = Fp mp olur. me < mp oldu¤undan ae > ap bulunur. I. yarg› do¤rudur. 2. Ek = q.V, Ek = q.V e + + + + + + + ++++++ q ϑo V K d m q F2 mg –––––– + – fiekil - I 4d K m q mg Proton ve elektronun karfl› levhaya çarpma h›zlar›, 3V + – – – – – – – – fiekil- II Bu durumda, m.g ⎯→ ϑo ile orant›l› olur. fiekil - II de cisme etki eden net kuvvet, V = m.g + F2 = m.g + q olur. d m.g ⎯→ ϑ o m.g + q ⋅ q⋅ V d V d = m.g + 3 CEVAP E – – – – – – – › F K 3d K q m mg + + + + + + 2d – + 2V mg + + + + + + + fiekil- II ki eden net kuvvetin s›f›r olmas› gerekir. 4d F = m.g V = m.g q⋅ 2d .mg fiekil - II de cisme etki eden elektriksel kuvvet, F' = q ⋅ olur. m.g kuvveti cismi ϑ o limit h›za ulaflt›r›rsa 4 III. yarg› do¤rudur. fiekil - I de cisim sabit h›zla hareket etti¤ine göre cisme et- 3V 3 qV ⋅ 4 d 7m.g si, protonun X levhas›na çarpma süresinden k›sad›r. fiekil- I = m.g + 4 ϑe > ϑp oldu¤undan elektronun Y levhas›na çarpma süre- – V + Fnet = m.g + F3 7m.g mp .ϑ p2 F – – – – – – = m.g olur. 4 1 2 me .ϑ e2 m > m oldu¤undan ϑ < ϑ olur. p e p e ⎯→ 2 ϑ o = m.g + q ⋅ 1 2 4. fiekil - III te cisme etki eden net kuvvet, = q.V = fiekil- III fiekil - I de cisim mg a¤›rl›¤›ndan dolay› limit h›za ulafl›r. Fnet q.V = F3 ESEN YAYINLARI m d K P II. yarg› do¤rudur. Cisme etki eden net kuvvet ve ivme, Fnet = m.a › kuvveti cismi ϑ limit h›za ulaflt›r›r. › ϑ= 2V 2 V 2 4 = ⋅q ⋅ = ⋅ (2mg) = mg olur . 3d 3 d 3 3 7ϑo 4 CEVAP D 4 mg − mg = m.a 3 10 mg 2 m/s olur. = m.a ⇒ a = 3 3 CEVAP A 276 Paralel Levhalar 5. X d + + + + q F XY + + + + + Y – – – – – – – – 7. l + + + + + + + + + ϑY Z + – FZP V2 Yer çekimi önemsiz oldu¤undan cisme yaln›zca elektriksel kuvvet etki eder. + + + + Cismin K den L ye gelme sü- d resi, + – P 1 2 a . t1 … ❶ 2 4d = X - Y aras›ndaki yap›lan ifl kinetik enerjiye eflittir. q.V1 = 1 2 mϑ Y ⇒ ϑ Y = 2 2qV1 m d N P – – – – – – – 1 ı2 a.t … ❷ 2 ❶ ve ❷ eflitlikleri oranlan›rsa, olur. 1 2 a . t1 d 2 = 4d 1 ı2 a.t 2 Cisim Y levhas›n› geçtikten t süre sonra P levhas›na çarpt›¤›na göre t süresi; t= t› M d Cismin K den P ye gelme süresi, V1 + + + K L t2 d= – – – – – – – – – t1 d 2 , = ϑY t 1 = 12 ı 4 t , 2qV1 m ı ( t = 2t 1 olur. Bu durumda cismin K den L ye gelme süresi t1, K den P ba¤›nt›s›na göre, d uzakl›¤›na ba¤l› de¤ildir. › ye gelme süresi t = 2t1 oldu¤una göre, cismin L den P CEVAP A ye gelme süresi t olur. Bu durumda t = t olur. 1 1 2 ESEN YAYINLARI CEVAP A 8. 6. + + + + + + N ➞ K B L – – – – – – ➞ ➞ E E P K + + + + 2m Fe + + +2q + + Fe S fiekil - I – – – – – – fiekil- II Manyetik kuvvetler ifl yapmaz. K elektronu manyetik alan içerisine girdi¤inde h›z›n›n büyüklü¤ü de¤iflmez, r yar›çapl› görüngede dairesel hareket yapar. L protonu elektrik alan içerisine girdi¤inde parçac›¤a F = q . E elektriksel kuvvet etki eder. Parçac›k (–) levhaya sapar ve h›z›n›n büyüklü¤ü artar. Nötronun yükü olmad›¤›ndan üzerine kuvvet etki etmez. Dolay›s› ile h›z›n›n büyüklü¤ü de¤iflmez. CEVAP B V1 + – 1 2 a.t 2 1 q. V n . t2 = .d 2 m.d M d + + + + m Fe + + +q + + V2 N – – – – – – – – + – fiekil - I + + + + + + fiekil- III L – – – – ϑL – – – – 2d fiekil - II x= eşitliğinden, 1 2q . V1 2 . .t 2d 2 2m . 2d = d 1 q . V2 2 . .t 2 m.d V1 2= 2 V2 V1 = 4 olur. V2 CEVAP C 277 Paralel Levhalar 9. E + 11. – + – K + d1 L – d2 M + + – + – + ϑ=0 – 5ϑ + 3ϑ + – + – + – + + + m 2q F1 L K F2 –q M N P 2m – R + – FKL + + 3ϑ zaman 0 – + V1 Yükler aras›ndaki coulomb kuvveti ihmal edildi¤inden yüklere yaln›zca elektriksel kuvvet etki eder. 5ϑ + – + – V + FLM – h›z 2t 5t V2 fiekil- I fiekil- II F1 = 2q.E = 2F K - L aras›nda cisme etki eden elektriksel kuvvet parçac›¤› F2 = q.E = F olur. h›zland›r›r. Yap›lan ifl kinetik enerjideki de¤iflime eflittir. WKL = ΔEk Bu durumda cisimlerin ivmeleri, 1 m(5ϑ)2 2 1 q.V1 = 25 ⋅ mϑ2 ...... ❶ 2 F1 2F = m m F F a2 = 2 = olur . 2m 2m q.V1 = a1 = L - M aras›nda etki eden elektriksel kuvvet parçac›¤› yavafllat›r. a = a ise a = 4a olur. m kütleli cisim 4 br yol ald›¤›nda 2 1 2m kütleli cisim 1 br yol al›r. Bu durumda cisimler P noktas›nda çarp›fl›rlar. WLM = ΔEk q.V 2 =| Ek CEVAP E son − Ek | ilk ESEN YAYINLARI 1 1 q.V 2 =| m(3ϑ)2 − m(5ϑ)2 | 2 2 1 q.V 2 =| −16 ⋅ mϑ2 | 2 1 q.V 2 = 16 ⋅ mϑ2 ...... ❷ 2 (–) olmas›n›n nedeni, elektriksel kuvvetin parçac›¤›n hareket yönünün tersi yönünde olmas›ndand›r. ❶ ve ❷ eflitlikleri taraf tarafa oranlan›rsa, 1 2 q.V1 25 ⋅ 2 mϑ V 25 = ⇒ 1 = olur. q.V 2 16 ⋅ 1 mϑ2 V 2 16 2 CEVAP D 10. + + + + + + – – d X Y Z ϑo ϑo ϑo E d – – – – Yer çekimi ihmal edildi¤inden cisimlere yaln›zca elektriksel kuvvet etki eder. Cisimlerin yükleri eflit oldu¤undan cisimlere etki eden elektriksel kuvvetler eflit olur (Fe = q . E). 12. Parçac›¤a etki eden elektriksel kuvvetten kaynaklanan ivme, Ayn› zamanda cisimlerin yatay h›zlar› ve yatayla ald›klar› yollar eflit oldu¤undan levhay› eflit sürede geçerler. F = mX.aX = mY.aY = mZ.aZ olur. q.V olur . m.d Kuvvetlerin eflit olabilmesi için, mY < mX = mZ olmal›d›r. CEVAP B h = ϑo . t ⇒ t = h olur. ϑo L – d + + Parçac›¤›n düfleyde ald›¤› yoldan, ϑY > ϑX = ϑZ oldu¤undan aY > aX = aZ olur. 278 a= K + – E – h ϑo – + Fe + V – Paralel Levhalar Yatayda al›nan yol, d= 1 . 2 1 . q.V . h 2 at = ( )( ) 2 2 m.d ϑ o d= 1 . q.V . h2 2 m.d ϑ o2 d2 = 1 . qV . h2 2 m ϑ o2 d= h ϑo qV 2m ⇒ h = ϑ o .d 2m qV d iki kat art›r›l›rsa h da iki kat artar. I. yarg› do¤rudur. h, parçac›¤›n ivmesine ba¤l›d›r. II. yarg› yanl›flt›r. III. yarg› do¤rudur. Yük ve kütle iki kat›na ç›kar›l›rsa parçac›¤›n ivmesi ve yörüngesi de¤iflmez. ESEN YAYINLARI CEVAP D 279 PARALEL LEVHALAR 1. TEST - 3 Parçac›¤›n sapma miktar›, 1 s = at 2 dir . Cisme etki 2 eden ivme ve ç›k›fl süresi, a= Fe q.E l = , t= m ϑo m olur. Cismin yükü ve ilk h›z› 2 kat›na ç›kart›ld›¤›nda, Elektron durdu¤unda L levhas›na uzakl›¤›, + + + + + + + + + EKo + EKL = q . ϑo q E 30 eV + 50 eV = e . s l – – – – – – – – – ϑy ϑo 80 eV = V2 .x 10 100V .x 5d 20 eV . x d x = 4d olur. 2q.E = 2a m l t t› = = olur . Sapma miktar›, 2ϑo 2 a› = M levhas›na en fazla yaklaflt›¤› uzakl›k ise, xmin = 5d – x = 5d – 4d = d bulunur. CEVAP B 1 s› = a› . t ›2 2 = 1 ⎛t⎞ .2a. ⎜ ⎟ ⎝ 2⎠ 2 2 4. 1 ⎛ 1 2⎞ . ⎜ a. t ⎟ ⎠ 2 ⎝2 1 = .s 2 s = olur . 2 Cisme etki eden elektriksel kuvvet, + + + + + + + + + F = q.E V = q. d = = 8.10 l=2m 4m –2 . 800V + – F G – – – – – – – – – 800 4 = 16 N CEVAP A Cismin a¤›rl›¤›, 2. F=q ESEN YAYINLARI G = m.g = 2.10 = 20N V ba¤›nt›s›na göre, F küçülür. d Cismin ivmesi, Fnet = m.a F + G = m.a 16 + 20 = 2.a ⇒ a = 18 m/s2 olur. Cismin periyodu, 1 qV 2 d= . t ba¤›nt›s›na göre, t büyür. 2 md 2qV m ϑ= l 2 1 = 2.3 = 6 ⋅ = 2s olur . 18 3 a T = 2π ba¤›nt›s›na göre, ϑ de¤iflmez. CEVAP D CEVAP A 5. 3. K – – – – e 2d ϑo + + + + – – – – 5d L + + + + ϑ=0 x xmin – + + – •• V1 =50V •• V2 =100V M – – – – – – – – – Elektron M levhas›na en fazla yaklaflt›¤› noktada toplam enerjisi s›f›rd›r. Bu durumda ilk kinetik enerjisi (EKo) ve KL levhalar› aras›nda kazand›¤› enerji (EKL), LM levhalar› aras›nda kaybetti¤i enerjiye eflittir. 280 + + + + q + + K + + 2d F 3V + – – – – – – – – – 3d F ϑ=0 L M x 4V – + + + + + + + + + K den L ye geldi¤inde kazanaca¤› kinetik enerji WKL = EL = q.3V olur. L den sonra parçac›¤a etki eden elektriksel kuvvet parçac›¤›n yavafllamas›n› sa¤lar. Bu durumda parçac›k x kadar uzakl›kta M noktas›nda dursun, WKL = WLM q.3V = q ⋅ 4V 9 ⋅ x ⇒ x = d olur . 3d 4 Cismin K den olan uzakl›¤›, | KM| = 2d + 9 17 d= d olur . 4 4 CEVAP E Paralel Levhalar 6. X – – – – K – – – – 4m Y + + + + d F + + + + – + 8. Z + + + + + + + + F › ϑY=40m/s + 60V – h G – – – – – – – – 2000V T 20m L – I. yarg› do¤rudur. + – (+) levhadaki potansiyel maksimum, (–) levhadaki potansiyel minumum olup s›f›rd›r. Bu durumda, levhalar 200 V ile yüklendi¤inden, + – – + +• A + • • B 1 mϑ2Y 2 1 8.10−2 .2000 = .2.10−1. ϑ2Y 2 1600 = ϑ2Y ⇒ ϑ Y = 40 m/s olur . Vo = C – + – + – + – • • V=200V Her bir bölme aras›ndaki potansiyel fark V , o q.V = • •– D E – + VE = 0 d›r. WXY = ΔEk ΔV 200 = = 50 V tur. 4 4 Bu durumda; B ve C noktalar› aras›ndaki potansiyel fark, VB = 200 – Vo = 200 – 50 = 150 V Z - T levhalar› aras›nda cisme etki eden kuvvetler, VC = 200 – 2Vo = 200 – 2.50 = 100 V V 60 F' = q ⋅ = 8.10−2 ⋅ = 1,2N d 4 G = m.g = 0,2.10 = 2N VBC = VC – VB = 100 – 150 = – 50 V olur. Cismin Z - T aras›ndaki ivmesi, II. yarg› yanl›flt›r. = m.a net K + VA = 200 V X - Y aras›nda cisim h›zlan›r. F Paralel levhalar aras›ndaki elektrik alan her yerde ayn›d›r. D noktas› K levhas›na 3 birim uzak oldu¤undan bu noktadaki potansiyel, › ESEN YAYINLARI G – F = m.a 2 – 1,2 = 0,2.a 0,8 = 0,2.a ⇒ a = 4 m/s2 olur. Cismin Z - T levhalar› aras›ndan geçme süresi, l = ϑY . t VD = 200 – 3.Vo = 200 – 3.50 = 50 volt olur. III. yarg› do¤rudur. CEVAP C 1 20 = 40. t ⇒ t = s 2 Cismin Z - T levhalar› aras›ndaki sapma miktar›, h= 1 1 1 1 .a. t 2 = .4.( )2 = m olur . 2 2 2 2 CEVAP A 7. Parçac›¤a etki eden elektriksel kuvvetten kaynaklanan ivme, a= q.V olur . m.d h sapma miktar› h = ϑo.t d uzakl›¤›ndan t süresi, d= 1 2 1 q.V 2 .a.t = . .t 2 2 m.d d + – + – E + – ϑo h – – + + Fe – – + q + – V d daki ivmesi, + a= F q.V = olur. m m.d Levhalar› terketme süresi, , , = ϑ o .t ⇒ t = olur. ϑo + l – ϑo – + – + – + – + Cismin yatay eksende sapma miktar›, 2m t = d. olur. q.V – h V 1 2 .at 2 , 1 q.V = .( ).( )2 2 m.d ϑ o h= t ifadesi h de yerine yaz›l›rsa, h = ϑo .d. Parçac›¤›n levhalar aras›n- – + + 9. 2m olur . h sapma miktar›n› q.V art›rmak için, ϑo, d ve m art›r›lmal›, q ve V azalt›lmal›d›r. CEVAP D = q.V.,2 olur. 2m.d.ϑ o2 CEVAP B 281 Paralel Levhalar 10. K ve L cisimlerinin levhalar EK = q.V E + aras›nda kazand›¤› enerji, + K – – – – – – – – – q + EL = 2q.V olur. + Taraf tarafa oranlan›rsa, L 2q + EK q.V = 2q.V EL + ϑK ϑL + – 1 = olur . 2 V CEVAP C 11. l + + + + + + + + + + + d/2 ϑo + – d θ +q y ESEN YAYINLARI V – – – – – – – – – – – F . Δt = ΔP V l q . = ΔP d ϑo Momentum de¤iflimi parçac›¤›n kütlesine ba¤l› de¤ildir. CEVAP A 12. K + + + + +q + + + + 2d ϑ V 1 + – L – – – – – – – – 3d 3ϑ V2 – + 1 _ 2 2 m 9ϑ – ϑ i q . V1 2 = q . V2 1 _ 2 2 m 4ϑ – 9ϑ i 2 V1 8 = V 2 –5 V1 8 = olur. V2 5 282 M + + + + 2ϑ + + + + CEVAP D PARALEL LEVHALAR 1. TEST - 4 Yük dengede oldu¤undan 3. 4m › + + + + + + + + + T = T = 20 N olur. Yüke etki eden elektriksel kuvvet, › Fe = T .sin37° Fe = 20.0,6 37° T 37° Fe = 12N V q ⋅ = 12 d −2 V 2.10 ⋅ = 12 4 V = 2400 volt – – – – – – – – – q.V 1 = Fe d1 1 mϑ L2 ...❶ 2 M – – – – – – – – – – x + + + eflitli¤iyle bulunur. L den M ye giderken de bu enerjiyi – + kaybeder. x yolunu ald›V1 ¤›nda bu enerjinin tamam› harcan›r. Enerjinin korunumundan, › d2 L + + + + – – q – – – – – – – enerji kazan›r. T G Cisim K levhas›ndan L lev- K – has›na giderken kinetik – + + – V2 V 1 mϑL2 = q. 2 .x... ❷ olur . 2 d2 olur. CEVAP D ❶ ve ❷ eflitliklerinden, q. V2 V .x = q.V 1 ⇒ x = 1 .d 2 olur . d2 V2 Görüldü¤ü gibi x uzakl›¤›, V1, V2 ve d2 ye ba¤l›d›r. CEVAP D 4. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 20m ϑo – – – – – – – – – – – q m – – – – – – – – – – – L K d has›na geldi¤inde kazand›¤› ESEN YAYINLARI 2. Parçac›k K levhas›ndan L levenerji, q.V kadard›r. Parçac›¤›n ilk h›z› da oldu¤u için son kinetik enerji, Ek = q.V + + V=100 volt – h ϑo 1 mϑo2 olur . 2 Eflitlikten de görüldü¤ü gibi kinetik enerji q, V, m ve ϑo de- V ¤erlerine ba¤l›, d ye ise ba¤l› de¤ildir. CEVAP C Cismin ivmesi, a= q.V 20.100 = = 50 m/s2 olur . m.d 2.20 5. Cismin maksimum yüksekli¤i, hmax = → 2ϑ ϑ o2 402 = = 16 m olur. 2.a 2.50 e Cisim (+) levhaya çarpmaz. I. yarg› yanl›flt›r. – – – – d2 + + + + – – – – ε1 Cismin havada kalma süresi, tuçuş = + + + + d1 – – – – – – – – 3ϑ 2ϑ ϑ 0 ε2 fiekil - I 2.ϑ o 2.40 = = 1, 6 s olur. a 50 h›z d1 d2 t 2t zaman fiekil - II Elektronun KL levhalar› aras›ndaki ivmesi a1, LM levhala- II. yarg› do¤rudur. Sürtünmeler önemsiz oldu¤undan enerji korunur. Cisim, at›ld›¤› h›zla at›ld›¤› noktaya düfler. r› aras›ndaki ivmesi a2 ise, q.E a1 III. yarg› do¤rudur. a2 CEVAP E 1 E1 m = = q.E 2 E2 olur. m 283 Paralel Levhalar 8. H›z - zaman grafi¤inde do¤runun e¤imi ivmeyi verece¤inden, P metal levha 3ϑ − 2ϑ E1 E2 = a1 = a2 1 t =− ϑ − 3ϑ 2 olur. O elektron tabancas› t l Büyüklük soruldu¤undan (–) önemli de¤ildir. CEVAP B Metal levhalar V gerilimiyle yüklendi¤inde elektronlar›n ivmesi, a = 6. q.V olur . m.d y1 sapma miktar›, y1 = ϑL K + + + + + + + + + + 4m +3q 1 2 4mϑ K 3q . V 2 = 1 q.V 2 3mϑ L 2 1 a. t 12 2 Levhalar› geçme süresi, l = ϑo . t ⇒ t = 2 3 4ϑ K = 1 3ϑ 2 L ϑK 3 olur. = ϑL 2 L y1 = 3m –q – – – – – – – – – – L ϑK l yerine yaz›l›rsa ϑo l 1 q.V . .( )2 olur . 2 m.d ϑ o + – Elektronlar›n levhalar› geçtikten sonraki ivmeleri s›f›r olur. V Bu durumdan sonra düfley h›zdan dolay› sapma devam CEVAP B eder. Düfley h›z, 7. Fe – – – – – – – – – 5kg 20m/s G 25m – V=106Volt + ESEN YAYINLARI ϑy = a . t1 = q. V l . m . d ϑo |OP| uzunlu¤u ise, IOPI = y 1 + ϑ y . t 2 1 q. V l 2 q. V l L . . .e o + . 2 m . d ϑo m . d ϑo ϑo = olur. l, L artarsa |OP| artar. ϑ artarsa |OP| azal›r. o + + + + + + + + + CEVAP D Cisme etki eden kuvvetler, G = m.g = 5.10 = 50N Fe = q ⋅ V 1.106 = 2.10−3 ⋅ = 80N d 25 9. Cismin yavafllama ivmesi, F net = m.a vetler ve ivmeleri, Fe – G = m.a FL = q.E, 80 – 50 = 5.a ⇒ a = 6 m/s2 olur. FK = 4q.E Cisim yavafllad›¤›ndan, FL q.E = =a m m F 4q.E q.E aK = K = = 2⋅ = 2a olur . 2m m 2m aL = 1 2 at 2 1 25 = 20. t − 6. t 2 2 25 = 20t − 3t 2 ⇒ 3t 2 − 20t + 25 = 0 h = ϑo . t − l= 5 s olur. 3 FL FK – – – – – K – – 2m – – + – V 1 1 a . t2 = a . t2 2 L L 2 K K aL . t 2L = aK . t 2K t1 = 5s çözüm olmaz. Çünkü levhaya kadar geçen süre sorulmaktad›r. t1 = 5s içerisinde cisim karfl› levhaya çarp›p geri dönerek h›z› 10 m/s olur. ϑ1 = ϑo – at = 20 – 6.5 = –10 ifadesinde görülmektedir. CEVAP A 284 + + L + m + + + + + + Her iki cismin ald›¤› l yolu ayn› oldu¤undan, (3t – 5).(t – 5) = 0 ifadesinden t = 5s, t 2 = 1 l Cisimlere etki eden elektriksel kuv- a. t 2L = 2a. t 2K t 2L t 2K =2⇒ tL = tK 2 olur . CEVAP C Paralel Levhalar 10. 12. – – – – – – – – – Fe + + + + + + + + + + 10m F ϑy – + ϑ 200V K 30m 37° + + hmax + + + + ϑx 6m – 50V G 37° – – – – – – – – – – G L Cismin ϑx ve ϑy h›zlar›, Cisme etki eden kuvvetler, ϑx = ϑ.cos37° = 10.0,8 = 8 m/s G = m.g = 2.10 = 20N ϑy = ϑ.sin37° = 10.0,6 = 6 m/s Fe = q ⋅ Cisme etki eden elektriksel kuvvet, F = q.E = q ⋅ V 200 = 2⋅ = 40N d 10 V 50 10 = 2⋅ = N olur . d 30 3 Cisme etki eden net kuvvet, Cismin a¤›rl›¤›, Fnet = G − Fe = 20 − G = m.g = 5.10 = 50N olur. 10 50 = N 3 3 Cismi e¤ik düzlemde hareket ettiren kuvvet, Cismin ivmesi, K Fx = Fnet .sin 37° Fnet = m.a 50 ⋅ 0,6 3 = 10N G – F = m.a Fx = 50 – 40 = 5.a 10 = 5.a ⇒ a = 2 m/s2 olur. h yüksekli¤i, max Cismin ivmesi ise, ϑ2y (6)2 = = = 9m olur . 2.a 2.2 CEVAP A ESEN YAYINLARI hmax + x=10m ϑL 37° Fnet Fy 6m 37° 8m F 10 2 a= x = = 5 m/s olur. 2 m Cismin L noktas›ndaki h›z›, 2 L ϑL2 ϑ = 2.a.x = 2.5.10 ϑL = 10 m/s olur. CEVAP C 11. + + + + a + + + + + + + T K T d a E L – mLg FL – – – – – – – – – – Sistemi hareket ettiren, L cismi üzerindeki kuvvetlerdir. Sisteminin ivmesi, a= FL + mLg q L .E + mL .g = olur . mK + mL mK + mL ‹pteki T gerilme kuvveti, T = mK .a = mK .( q L .E + mL .g ) olur . mK + mL Levhalar aras›ndaki elektrik alan›, E= V dir. ‹pteki gerilme kuvveti tüm niceliklere ba¤l› olur. d CEVAP E 285 PARALEL LEVHALAR 1. TEST - 5 3. + + + + + + + + + + + + + + + + + + Fe d h – – – ϑ – – – – – – – – – – – – – P – – – – – – – m 5m/s G – P – + mg –q 2V – 10m + + + + + + + K fiekil- II K fiekil- I Cisme etki eden elektriksel kuvvet, m F › +y mg –y – – – – – – – K fiekil- III fiekil - I de levhalar yüksüz oldu¤undan m kütleli cisim m.g F = q . E = 4.10–2 . 600 = 24 N dur. a¤›rl›¤›yla ϑ limit h›z›na ulafl›yor. Cismin a¤›rl›¤›, fiekil - II de cisim 2ϑ limit h›z›yla hareket etti¤inden cisme G = m . g = 2 . 10 = 20 N afla¤› yönde elektriksel kuvvet etki etmelidir. Bu durumda Cismin ivmesi, cismin yükünün iflareti (–) olmal›d›r. Cismin h›z› ϑ den 2ϑ Fnet = m . a limit h›z›na ulaflt›¤›ndan cisme etki eden kuvvet iki kat›na F – G = m.a ç›kmal›d›r. Bu durumda, 24 – 20 = 2 . a ⇒ 4 = 2.a F = m.g a = 2 m/s2 Cisim yatayda sabit h›zl› hareket etti¤inden, q⋅ l = ϑ.t 10 = 5.t –q + 3V – F 2ϑ mg P + + + + + + + ⇒ t = 2 s olur. 2V d = m.g ⇒ q.V d = m.g 2 olur. fiekil - III te cisme etki eden elektriksel kuvvet, h sapma miktar›, CEVAP B ESEN YAYINLARI Fı = q ⋅ 1 h = at2 2 1 = .2.(2)2 2 = 4m olur . 3V d = 3 2 mg olur. Bu durumda cisme etki eden net kuvvet yukar› yönde, büyüklü¤ü ise, › F= Fnat = 3mg 2 − mg = mg 2 olur. –q mg ⎯→ ϑ limit h›z›na ulaflt›r›rsa, mg ⎯→ 2 ϑ 2 3 mg 2 ϑ › mg limit h›z›na ulaflt›r›r. CEVAP D 4. Cisme etki eden elektriksel kuvvetin büyüklü¤ü, F = q.E = 2.10–2.100 = 2N 2. Yükü A noktas›ndan B noktas›na getirmekle elektriksel kuvvetlere karfl› yatayda ifl yap›lm›fl olur. A dan B ye giderken yatayda, 6 cm = 6 .10 –2 m yol al›nm›fl olur. W = F.x d=20cm + + C + + + 8cm + + + B + + A 6cm V=4000V + – – – – – – – – – – – V =q .x d = 5 . 10 = 60 J –2 . 4 . 10 2 . 10 olur. 3 –1 . 6 . 10 –2 Cismin yatay ivmesi, F = m.a E=100N/C + + + 5m/s + F + + mg + 2 2 = 2.ax ⇒ ax = 1 m/s olur. 12m – – – – – h ϑx – – ϑy Cismin yatayda ald›¤› yol 12 m oldu¤una göre, 1 a . t2 2 x 1 12 = 5. t + ⋅ 1. t 2 2 t 2 + 10t − 24 = 0 (t − 2).(t + 12) = 0 ⇒ t = 2s olur . x = ϑo t + Cismin düfleyde ald›¤› yol, h= CEVAP C 1 2 1 g.t = .10.(2)2 = 20m olur. 2 2 CEVAP C 286 Paralel Levhalar 5. 7. ϑ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ϑo + – 40V 20m 12m/s + V +q – d y 3kg – – – – – – – – G Fe – – – – – – – – – – – x Cisme etki eden kuvvetler, x ϑo 1 qV 2 .t y= . 2 md t= G = m.g = 3.10 = 30N V 40 = 3⋅ = 6N Fe = q ⋅ d 20 2 Cismin ivmesi, y= Fnet = m.a 1 qV x . . 2 md ϑ 2 o ba¤›nt›s›na göre x uzakl›¤› ϑo , d ve y ye ba¤l›d›r. G + Fe = m.a CEVAP E 30 + 6 = 3a 2 36 = 3.a ⇒ a = 12 m/s olur. 8. Cismin havada kalma süresi, 2.ϑ a 2.12 = 12 = 2s olur. tu = ESEN YAYINLARI CEVAP A 6. d1 + + + + Fe + K + +q + + + + d2 – – – – – V1 + – – – – – – › Fe ϑ=0 L M V2 – + + + + + N + + + + + + | LM | = | MN | = x ⇒ d2 = 2x olsun. q . V1 = q . x= V2 .x d2 V1 .d V2 2 d K + + + + + +q FKL + + a1 + + + 2d L – – – – – M + + + + + + + + + + FLM – – – – – a2 + – – + 2V V K - L levhalar› aras›nda, a 1 = q . 2V ⇒ a 1 = 4a m.d L - M levhalar› aras›nda, a 2 = q.V ⇒ a 2 = – a olur. m . 2d CEVAP E 9. K – – – – m A – – –q – – – L + + + + d + + + + 2d B – + + – •• 4V •• 3V M – – – – C – – – – –q yüklü parçac›k A dan B ye gelirken h›zlan›r. B den C ye giderken yavafllar. d aral›¤›na ba¤l› de¤ildir. 1 I. yarg› yanl›flt›r. V1 gerilimi iki kat›na ç›kar›lmal›. B noktas›ndaki kinetik enerjisi; E = F .x B e V2 gerilimi yar›ya indirilmeli. = q. II. ve III. ifadeler do¤rudur. CEVAP D 4V .d d = 4qV olur. II. yarg› do¤rudur. 287 Paralel Levhalar Parçac›¤›n B noktas›ndan geçerken h›z› ϑ olsun. C noktas›ndan geçerken h›z›, Bu durumda, ϑo . t1 2 l = ϑo . t 2 l= 1 2 mϑ q4V = 2 1 q (4V – 3V) ı2 mϑ 2 eflitliklerinden t1 = 2t2 olur. 2 4 ϑ = ı2 1 ϑ ϑ 2 = ı 1 ϑ I. yarg› kesinlikle do¤rudur. ⇒ ϑ› = V ve V gerilimleri, M ve N levhalar› aras›ndaki uzakl›k 1 2 ϑ olur. 2 bilinmedi¤inden parçac›¤›n K - L ve M - N levhalar› aras›ndaki ivmeleri ve M - N levhalar› aras›ndan ç›k›fl h›z› bu- Parçac›¤›n levhala aras›ndaki h›z - zaman grafi¤i, lunamaz. h›z II. ve III. yarg›lar için kesin birfley söylenemez. CEVAP A ϑ• ϑ/2 • d 2d • t 0• • t› zaman flekildeki gibi olur. H›z - zaman grafi¤inde do¤runun alt›ndaki alan hareketlinin ald›¤› yolu dolay›s›yla levhalar aras›ndaki uzakl›klar› verece¤inden, t= ϑ.t 2 ϑ + ϑ/2 ı c m (t – t) 2 ESEN YAYINLARI d = 2d 3 › (t – t) 4 4t = 3t› – 3t ⇒ t› = 7 t olur. 3 BC aral›¤›n›, 7 4 t–t= t sürede al›r. 3 3 III. yarg› yanl›flt›r. CEVAP B 10. ϑy K l + L – + – + q – + – + – + – l – – – – – – – M ϑo ϑ ϑo V2 + + + + + + + + – N V1 Parçac›k L levhas›n› geçerken h›z› ϑo, 1 mϑ o2 = q .V1 2 olur. Parçac›¤›n K - L levhalar› aras›ndaki ortalama h›z› ϑo , M - N levhalar› aras›nda ald›¤› yol l , bu yolu alan 2 yatay h›z ϑo d›r. 288 PARALEL LEVHALAR TEST - 6 K 1. K m ϑ + m 2V – d – – – – – – – – – 4V m + d 2ϑ L L fiekil - II d ++++++++ – – – – – – – – fiekil - I 3. K ++++++++ fiekil - III L ϑ limit h›z›na ulaflt›r›rsa, fiekil - I de mg a¤›rl›¤› L – – – – – 3d 2V kuvveti 2ϑ limit h›z›na ulaflt›r›r. d ——————————————————— 2V q. = mg olur. d M + + + + + ϑY 2d Y – – – – – + + + + + 60V – + + – fiekil - II de mg + q . Parçac›k X noktas›na geldi¤inde h›z› ϑX , 1 120 d 2 m. . m . ϑX = q . c 2 d 3 40q 2 ϑX = … ❶ olur. m fiekil - III te m kütleli cismi etki eden net kuvvet, Fnet = K d + + + + + d/3 ϑX +q + X + + + + + 120V Parçac›k Y noktas›na geldi¤inde h›z› ϑY , q . 4V – mg = 2mg – mg = mg olur. d 1 120 60 2 m . d – q . c m . 2d . m . ϑY = q . c 2 d 3d 80q 2 ϑY = … ❷ olur. m ϑ , yukar› yöndedir. CEVAP A Denklem ❶ ve ❷ taraf tarafa oranlan›rsa, 2 ϑX ESEN YAYINLARI 2 ϑY = ϑX 1 2 ( = 2 ϑY 2 4. olur. CEVAP A Y1 = Y2 ı l 2 1 qV l 2 1 q. V .e o = . .e . o 2 m . d ϑo 2 md 2ϑ o ı V= V 4 ı V = 4V olmalıdır. 5. 2. d1 X – – – FXY – – –q – – V1 – – + Y + + + + +K L + + + d2 ϑM=0 M N V2 Z – – – – P– – – – + + + + + + + + + + L cisminin a¤›rl›¤› K GL = m.g = 3.10 = 30N masa elektriksel kuvvet, ➞ 3kg 1000 4 = 5 N olur. E a 4m T V d L – – – – – – – – – – GL=30N Fe = 2.10−2 ⋅ + – T 2kg L cismine etki eden Fe = q ⋅ CEVAP E Dinami¤in temel prensibini sisteme uygulayacak olursak, Fnet = (mK + mL).a İlk durumda, V qV1 = q 2 . 2x 4x V V1 = 2 olur. 2 İkinci durumda, V 2V ı q.3 2 = q 2 . x 2 4x GL + Fe = (mK + mL).a 30 + 5 = (2 + 3).a 35 = 5.a ⇒ a = 7 m/s2 olur. L cismine dinami¤in temel prensibi uygulanacak olursa, F net ı x = 3x olur. T = m.a 30 + 5 – T = 3.7 3kg L 30N 5N a=7m/s2 35 – T = 21 II. durumda parçac›k N noktas›na ulaflabilir. CEVAP C T = 14N olur. CEVAP B 289 Paralel Levhalar K + + + + + Fe + +q + + + + 6. I . d u r u m d a : q.V md 2qV ϑ= m ϑ = at a= I I. d u r u m d a : a = md › › › ϑ =a .t 2qE aK = m qE aL 2m aK =4 aL aL = a ⇒ aK = 4a olur . › d < d oldu¤undan a > a d›r. a artar. ı 2qV m ı ϑ = V Denklem ❶ ve ❷ taraf tarafa oranlan›rsa, + – q.V ı L – – – – – ϑ – – – – – d Cisimlerin düfley h›zlar›, ϑKy = 2ϑo .sin θ › ϑ = ϑ dir. ϑ de¤iflmez. › ϑLy = ϑo .sin θ ϑLy = ϑ' ⇒ ϑKy = 2ϑ' olur . a . t = a› . t› Cisimlerin maksimum yükseklikleri, a› > a oldu¤undan t› < t dir. t azal›r. CEVAP D 7. Parçac›¤›n yörünge yar›çap›, r= 1 B 2V ba¤›nt›s›ndan bulunur. q/m m ϑ' 2 2a 10. 2d K ϑo CEVAP C d 4d L M N – – – – – – – – – – + – I I. d u r u m d a : Fe› d –q ESEN YAYINLARI ++++++++++ V Fe = q d V mg = q d mg hL = ϑ'2 hK 2a h = ⇒ K = 1 olur. hL ϑ'2 hL 2a CEVAP B Fe (2 ϑ')2 ϑ' 2 = 2.(4a ) 2a h ve h oranlan›rsa, K L Buna göre, yörünge yar›çap› d ye ba¤l› de¤ildir. 8. I . d u r u m d a : hK = ı Fe V 2V + – mg V/2 V olur. =q =q = 2d 4d 4 mg mg 4 =3g m 4 2V + – Cismin K - L levhalar› aras›ndaki ivmesi, q . (2V) m . 2d q. V = m.d = 2a olsun. a1 = mg – a= 2V – + Afla¤› yönde CEVAP E L - M aras›ndaki ivme, 9. K cisminin ivmesinin büyüklü¤ü, FK – – – – – – – – ϑK +2q θ x m hK E ϑK 2ϑ y o F = m.a FK = m.aK 2q.E = m.aK aK = M - N aras›ndaki ivme, 2qE ... ❶ m L cisminin ivmesinin + + + + + + + + qE = 2m.aL ... ❷ olur. – – – – – – – – ϑL y ϑo E 2m hL θ ϑLx –q L + + + + + + + + FL 290 q . (2V) m . 4d q.V = m . 2d = a olur. a3 = büyüklü¤ü, qE aL = 2m q . (2V) m.d 2q . V = m.d = –4a olsun. a2 = ivme 2a a t1 t2 t3 zaman Bu de¤erler grafi¤e aktar›l›rsa, ivme - zaman –4a grafi¤i flekildeki gibi olur. CEVAP D