Fysica II Prof. J. Danckaert Academiejaar 2006-2007 Januari 2008
Oefeningenexamen
Fysica II
2007-2008
Januari 2008
Naam en studierichting:Aantal afgegeven bladen, dit blad niet meegerekend:
Gebruik voor elke nieuwe vraag een nieuw blad. Zet op elk blad de vermelding “Fysica II 14/01/2008” alsook je naam, je groep en het nummer en onderdeel van de vraag die je aan het oplossen bent. Je geeft je oplossingen af samen met dit blad. Werk alleen en ordelijk en vergeet je eenheden niet. Je mag enkel je handgeschreven formularium van 1 bladzijde gebruiken. Lees de vragen aandachtig en begin met de vragen die je onmiddelijk kan oplossen.
Veel succes! Alex Borgoo Lendert Gelens Jan Danckaert Fysica II Prof. J. Danckaert 1/3 Academiejaar 2007-2008 Januari 2008
Fysica II
Prof. J. Danckaert
Academiejaar 2006-2007 Januari 2008
1. Een verwarde professor schrijft de volgende uitdrukking op voor de magnetische kracht tussen twee bewegende ladingen:
~ Fmagn= µ0 4πq1q2 ~a1× (~a2× ~1~r2−~r1) |~r2− ~r1|2
Hij is echter de dimensie van de grootheid ~a vergeten. Help hem door deze te bepalen met een dimensieanalyse.
2. Beschouw een niet geleidende sfeer (straal ra) met een uniform verdeelde elektrische
lading Q en een niet geleidende schil (gekarakteriseerd door de stralen rben rc)
concen-trisch met de sfeer, met totale lading Q/2. De schil omvat de bol, zodat ra< rb< rc.
(a) Bereken de totale flux van het elektrisch veld op afstand rd > rc van het
geza-menlijk middelpunt
(b) Bereken het verloop van het elektrisch veld op elke plaats binnen het systeem (r < rc)
(c) Schets het verloop van de potenti¨ele energie tussen de schillen 3.
(20%) Beschouw vierkante stroomdragende geleider met zijde L. Er loopt een stroom I door de geleider. Bewijs dat de grootte van het magnetisch veld gegeven wordt door
B =2 √
2µ0I
πL (1)
Geef aan hoe de stroomzin de richting en zin van het magnetisch veld bepaalt. 4. Enkele assistenten verdrijven de tijd op hun bureau met een spelletje “elementaire
darts”. Tijdens het spel wordt een proton afgevuurd in een elektromagnetische doolhof. Alle sectoren in de doolhof zijn vierkant en hebben zijdes met een lengte van L = 2 m. Het proton komt de doolhof binnen ter hoogte van het midden van de eerste sector met een kinetische energie Ek = 50 MeV. De grootte van de magnetische inductievelden
bedraagt | ~B| = 1 T.
(a) Als je weet dat het proton met een snelheid v = c/2 uit de zone onder U2 komt, bepaal dan de elektrische veldsterkte in diezelfde zone. Gebruik voor de massa van het proton mp= 1 · 10−27 kg.
(b) Welke baan in de doolhof wordt door het proton gevolgd? Langs welke uitgang (U1,..., U17) zal het proton de doolhof verlaten? Motiveer.
Fysica II
Prof. J. Danckaert
2/3 Academiejaar 2007-2008
Fysica II Prof. J. Danckaert Academiejaar 2006-2007 Januari 2008
E.
1x
B.
1z
B.
1z
X
Y
E.
1x
B.
1z
B.
1z
B.
1z
-B.
1z
B.
1z
-B.
1z
-B.
1z
B.
1z
B.
1z
B.
1z
B.
1z
-B.
1z
-B.
1z
E.
1y
E.
1y
B.
1x
L = 2m
L = 2m
1m
U1
U2
U3
U4
U5
U6
U7
U8
U9
U10
U17
U16
U15
U14
U13
U12
U11
Fysica II
Prof. J. Danckaert
3/3 Academiejaar 2007-2008
