PTA SE2 N1 H5-7 b2 H1-2 N2 H3-4
Periode 2007-2008
Klas 6V Natuurkunde 1,2
Leraar J. M. Muller
Versie 20/01/2009
Gebruik van BINAS en grafische rekenmachine is toegestaan. Bewijs je beweringen.
Opgave 1 Spanningsmeter maken
Een ideale stroommeter heeft weerstand nul.
p 1 � Leg uit hoeveel elektrische energie er in zo’n meter wordt omgezet.
Een echte stroommeter heeft wel een weerstand, die afhangt van het gekozen Ampère-bereik op de meter. We hebben hier een stroommeter die bij een bereik van 1 mA een weerstand heeft van 2,00 Ω. We bouwen de schakeling van de figuur met een lampje L (15,0 V; 9,0 W, rendement licht 6%) en spanningsbron van 15,0 V – zie figuur.
p 2 � Bereken de stroomsterkte door het lampje L. De serieweerstand R heeft een waarde van 19998 Ω. p 3 � Bereken de stroomsterkte door de meter.
p 4 � Hoe groot zou deze stroomsterkte zijn bij een spanningsbron van 30,0 V? Leg uit. p 5 � Wat is het wiskundige verband tussen de aanwijzing van de stroommeter en de spanning over L?
Onze stroommeter in serie met een grote weerstand is een spanningsmeter geworden. p 6 � Bereken hoe groot de maximale spanning is die we met deze spanningsmeter in het gekozen bereik kunnen meten.
Opgave 2 Deeltje
In een punt K van een homogeen elektrisch veld wordt een deeltje met lading 1,0 nC losgelaten. Het beweegt in een rechte lijn naar punt L. De spanning tussen de vertikale platen bedraagt 120 V en de figuur is op ware grootte. p 7 � Bereken de massa van het deeltje
p 8 � Bereken de snelheid waarmee het deeltje L passeert.
Opgave 3 Handlens
handloep
In de kantoorboekhandel vind je lenzen zoals deze, die uit twee delen bestaat: een grote lens met daarin een kleintje. Uit
eenvoudige metingen met een lamp en zijn scherpe beeld blijkt voor de grote lens (hele cirkel): voorwerpsafstand v = 1,07 m en beeldsafstand b = 18 cm en voor de kleine lens in de grote
(cirkeltje links): v = 1,20 m en b = 5,0 cm. Je nabijheidspunt ligt op 20 cm.
p 9 � Bepaal de sterktes van deze lenzen.
**p 10 � Leg uit welke van de twee lenzen geschiktst is als loep.**
p 11 � Bepaal de afstand waarop je deze loep boven een voorwerp moet houden voor ontspannen waarneming.
Als je de loep dichterbij het voorwerp houdt, krijg je een nog sterkere vergroting maar moet je oog accomoderen.
p 12 � Bereken de maximale vergroting van de loep.
Opgave 4 Alternatieve elektromotor
Door een vertikaal opgestelde spoel met een lengte van 3,0 cm sturen we een stroom van 0,5 A, zie figuur.
p 13 � Bepaal de richting van het magneetveld B p 14 � Druk de eenheden van μ0 en B uit in de
basiseenheden van het SI-stelsel.
p 15 � Bereken de grootte van het magneetveld B, als we invloed van de spoelkern verwaarlozen.
In de kring is een metalen schijf met sleepcontacten opgenomen.
p 16 � Leg met een duidelijk schema van relevante vectoren uit in welke richting de schijf gaat draaien
p 17 � Leg uit met welke factor de Lorentz-kracht op de schijf toeneemt bij verdubbeling van de stroomsterkte.
Opgave 5 Landing op planeet
Je landt op een onbekende planeet en wilt de sterkte van het zwaartekrachtsveld op de
landingsplaats bepalen. Je hebt een slinger (gewicht aan touw) bij je met een lengte van 2,000 m. Je meet een slingertijd van 4,189 s.
p 18 � Bereken de grootte van de valversnelling uit de periode van de slinger.
Je hebt ook een veer bij je met een veerconstante van 10 N/m en een doos gewichten. We hangen gewichtjes aan de veer.
p 19 � Bereken hoe groot de massa van een gewichtje moet zijn om de trilling van de veer een zelfde periode te geven als de slingertijd.
