Oplossing oefeningen. Deel 1: Elektriciteit

Transcriptie

1 Oplossing oefeningen Afhankelijk van je oplossingsmethode en het al dan niet afronden van tussenresultaten, kun je een lichtjes verschillende uitkomst verkrijgen. Deel 1: Elektriciteit Hoofdstuk 1: Elektrische lading, kracht en materie 1. Lading e - = kc Lading p + = kc 2. 6, c 4. Na, Fe, en Ag 6. a is juist b is fout d is fout 7. 5, cm a is fout b is juist N N 14. F = 4,2 1-1 N 15. a 16. Q = +1,5 1-5 C of -1,5 1-5 C 17. b. c 19. c 2. c 22. d 23. F = N 24. a is fout b is juist d is fout 25. a is juist b is fout 26. b 6. 1,5 1-1 % 7. lading Q 4 1. a) 5, N/C b) 9,8 N/kg 11. Q 1 = 2 µc Q 2 = 56 µc 13. Q 1 = F 1 (3 N) Q 2 = F 2 ( N) Q 3 = F 3 ( N) 14. b 15. Q 1 = 4, µc Q 1 = 1,3 µc 16. d. F = 3,5 N 19. F = N 2. b 22. c 23. F = 14 1 N 24. F =,9 N 25. m = 8,4 1-4 g 26. 3,2 1-9 % 27. e 28. d Hoofdstuk 2: Het elektrische veld 1. a) F = 9 N b) N/C 2. a) F = 9 N b) N/C 3. a) F = 9 N b) N/C 4. a) F = 9 N b) N/C 5. c 6. punt A: E A = N/C - 3,6 1 5 N/C = N/C ( = 44,6 1 6 N/C ) punt B: E B = N/C + 22,5 1 5 N/C = N/C ( = 13,5 1 6 N/C ) punt C: E C = 22,5 1 5 N/C - 12,5 1 5 N/C = 1, 1 5 N/C ( = 1, 1 6 N/C ) 7. E = N/C ( = 44,2 1 6 N/C) 8. E = N/C 9. a 1. d 11. e 12. d 13. b 1. E = N/C 2. Neen 3. b 5. d 6. d =,17 m 7. b

2 8. c 9. Q 2 = 1,6 1 1 C Q 1 = 2,1 1 1 C 11. c 12. c 13. a) E = F / Q =,15 mn / 3, 1-8 C = N/C Hoofdstuk 3: Potentiële elektrische energie en potentiaal 1. a) E pot = 2,4 J b) E pot = -,9 J c) E pot = 1,5 J d) E pot = -1,4 J 2. E pot = J 3. a) Δ E pot = -48 J b) Δ E kin = + 48 J 4. E = 4,3 N/C 6. a) E pot = J b) E pot = -,74 J 7. Δ E pot 1 > 2 = 5,4 1-7 J 8. c 1. v = 3,8 1 6 m/s 2. a 3. c 4. c 7. a) ΔE pot, A>B = 8, J b) ΔE kin = - 8, J 8. a) V = 2, kv b) E = V/m c) d =,2 m 9. ΔE kin = 1, J 1. a) E = 2,9 N/C b) d =,5 m c) Q = 1,3 1-4 C 12. a Hoofdstuk 4: Elektrische spanning 1. U = 2 V 2. U = 48 V 3. U = 1 N/C 4. b 5. c 7. ΔE kin,1>2 = -,3 J 8. ΔE kin,1>2 = 1, J 1. 4,5 MeV = 7, J 12 ev = 1, µj 125 J = 7,8 1 2 ev 25 kj = 1, MeV 11. Q = C 1. v = V 2. ΔE kin,1>2 = -6, J 3. Q / m = C/kg 4. v 2 = 6, km/s 5. x = 1, mm 7. v = 2, km/s 8. v 2 = km/s Hoofdstuk 5: Elektrische stroom 2. I = 4,2 ma 3. Q = 147 C 4. I = 2,9 1 6 A 6. b 7. v = 1,7 1-4 m/s 1. De batterijen van het fototoestel. 2. De driftsnelheid in geleider B is het grootst. 3. I =,8 ma 4. N e- = 1, a, c, d, e 6. Vermits n Al > n Cu is de stroomsterkte in de aluminiumdraad het grootst. 8. m = 8,2 1 3 kg = 8,2 ton 9. a) E kin, 1" 2 = 1,3 MJ b) I = 2,5 A Hoofdstuk 6: Elektrische weerstand 1. I =,44 A 2. U < 36 V 3. I =,38 A 4. a) Neen, want de I(U)-grafiek is geen rechte door O b) De weerstand daalt met de spanning 5. d 6. Q w = 17 kj 7. a) R = 17,6 Ω b) I = 13,1 A

3 8. ΔE el = 72 kj 1. De tweede lamp (met het grootste vermogen) heeft de kleinste weerstand. 11. a) R = 529 Ω b) P = 273 W 12. I =,35 A 13. a) I =,652 A b) ΔE el =,6 kwh c), a) Δt = 4,2 h b), I = 52 A 1. d 2. a) Δt = 1,2 h b),51 3. P = 81 W 5. c 8. t 2 = 13 min 21 s 9. c 1. c d 13. d 15. Δt = 4,8 h 16. b 2. U = 73 V 21. a) P = W b) Q koke = J/ C Hoofdstuk 7: Elektrische schakelingen 1. c 2. b 3. a 4. d 7. a) R = 3 Ω b) R = 33,3 Ω a) R 4 = 65,5 Ω 8. I 1 =,81 A I 4 =,58 A I 2 =,23 A P 1 = 2, W P 2 =,11 W P 3 =,26 W P 4 =,34 W , V 1. R 2 = 3,2 kω R 1 = 8 kω 11. a) De lampjes branden niet. Als je de schakelaar sluit, gaan beide lampjes branden. b) Lampje 2 brandt. Als je de schakelaar sluit, gaat ook lampje 1 branden. 12. P br = 834 W P c = 79 W 13. I = 12,1 A 14. P tot I geval W 1,16 A geval W 9,86 A geval W 6,67 A geval 4 52 W 22,6 A 16. a) a b) a 17. R koker =24, Ω R t =26,2 Ω I =8,78 A U koker =211 V P koker = 5 11 W.,857 A 19. R sh =,22 Ω 2. a) U = 5,4 V b) U = 5,93 V 1. I 1 = 2,5 ma U 1 = 5,5 V P 1 =,14 W U 2 = 9,1 V I 2 = 1,6 ma P 2 =,14 W U 3 = 9,1 V I 3 =,91 ma P 3 =,83 W 2. R 5 = 16 Ω 3. c 5. R 4 = 119 kω 6. R 12 = 8, kω I 12 =,71 ma U 1 =,852 V U 2 = 4,83 V P 1 =,65 mw P 2 = 3,43 mw R 34 = 12,4 kω

4 I 3 = I 4 =,458 ma U 3 = 2,56 V U 4 = 3,11 V P 3 = 1,17 mw P 4 = 1,43 mw 9. R = 1 Ω 1. c 11. 4,52 V 12. a) meer b) meer c) harder d) niet meer 13. R = Ω 14. a) R 1 = 2,7 Ω R 2 = 11 Ω R 3 = 11 Ω 15. R d =,2 Ω Hoofdstuk 8: Elektriciteit: risico's en veiligheidsmaatregelingen 1. P = R I 2 4. c 6. Droge huid: I = 7,7 ma Vochtige huid: I = 8 ma 7. b 8. b 11. a) juist b) niet juist c) juist d) niet juist e) juist f) juist g) juist h) juist i) juist j) soms wel, soms niet k) niet juist Deel 2: Elektromagnetisme Hoofdstuk 1: Magneten 5. a) fout b) fout c) fout d) juist 7. a is juist 1. oostelijk 1,9 km Hoofdstuk 2: Het magnetisch veld van een elektrische stroom 2. B = 3, mt 3. r = 3,3 cm 5. 6 mt 6. I = 16 A 7. U = 5 V 1. B = 11 mt km/s, lichtsnelheid 5. a) B lamp = 4,7 1-8 T b) a =,56 9. B = 27 µt 1. µ = Tm A 13. de tweede buis 2. a) I = 2, A Q w = J b) 33 C 8. c) I = 2, A

5 Hoofdstuk 3: De elektromagnetische krachtwerking 2. a) F L =,9 N b) F L =,2 N 4. a) F L =, N b) F L =,23 N 8. a) niet juist b) juist c) juist 9. a) F L = 1 N b) F L = 2, N 1. B = 4 µt 11. v = 3 km/s 14. F L =,19 N. F =,13 N/m L 4. n = 7,1 1 2 m a) v = 9,4 m/h 1. F =,37 N 12. kracht nul 13. F L = 4, N 16. a) Ja Hoofdstuk 4: De elektromagnetische inductie 1. a) z =,1 Wb b) z =,5 mwb c) z =,79 mwb d) z = 2. a) ja b) nee c) nee d) ja e) 2 en 4 f) ja 3. a) neen b) ja c) ja d) ja 4. a) flux, Wb b) z op t 1 = 2,52 Wb z op t 2 = 2,8 Wb c) 3z =,28 Wb d) U i,g =,7 V e) U i,g =,68 V 5. a) z = 2,4 1-5 Wb b) U i,g = 1,2 V 6. B = 78,1 mt 8. f =,67 Hz U m = 1,3 kv U e =,89 kv 9. b) 4,2 m 1. U m,2 = 1 1 V 11. U i,g = 6,9 mv 12. U 2 = 57,5 V U m = 81,3 V 13. N 2 = N 2 = a) ja b) ja 6. c) U i,g =,2 V 7. a) P leid = 338 MW P tot = 341 MW η =,88 % b) P tot = 3,8 MW η = 97,4 % 1. N 1 = 23 N 2 = b) v = 11 km h c) f = 6,7 Hz d) v = 2prf 13. a) B = 1,89 T b) z = 4,5 1-3 Wb c) U i,g = V Deel 3: Kernfysica Hoofdstuk 1: De atoomkern 6. nuclide # protonen # neutronen # nucleonen La Fe U

6 7. 57 protonen 143 kerndeeltjes 1. m proton = 938 MeV/c 2 m elektron =,511 MeV/c 2 5. E = 9,31 MeV NIET gelijk 6. m = 2,8 1 6 ton 8. a) b) 1,8 % 9. a) 9,6 Mev/c 2 b) 1 maal groter d) Ja Hoofdstuk 2: Radioactiviteit Ra 24 11Na 32 P Be 53I + -1e 99m 43 Tc 15 8 O Rn He 24 12Mg + -1e 32 16S + -1e 4 2He + 4 2He 52Te 99 43Tc + γ 15 7 N + +1e 4. a) Bi 84Po + -1e b) Th 88Ra + 2 4He c) N 6 C + +1e 7. energie = 4,3 MeV v = km/s 9. m =,74 kg je heeft de kleinste Bi-29 heeft de grootste 12. t = J 13. m = 1, g 14. N o = 3, N (1 dag) = 3, a) 1 n b) 4 2He c) 65 28Ni* d) 2 1H e) 3 1 n MeV 19. a) E = 1,2 MeV b) E = 5,69 MeV 2. 2, splijtingen verbruikte massa = 347 kg/j 21. a) E = 17,6 MeV b) E = 7,26MeV P + -1e à 37 Ar + -1e à I à 9 F + -1e à 3 14Si 37 17Cl Xe + -1e 8 O 6. E = 5,6 MeV 7. b) E =,633 MeV 1. t = j 11. 6,4 MeV v = 1 3 km/s. a) 8,5 h b) λ =,693 / T = 2, s -1 c) A = 226 GBq 2. v = 2,8 km s 21. E = 192 MeV 22. A = 5,4 MBq 23. a) 26 12C b) Pb c) 55 27Co d) -1e e) 57 f) Ni 54Xe 24. m =,97 mg 25. a) E = 2,64 MeV b) E = 17,3 MeV c) E = 13,9 MeV 26. A = 26,5 Bq 28. a) m =,231 µg b) Cs d) t = 387 j Ba + -1e Hoofdstuk 3: Radioactiviteit in het dagelijks leven 1. A = 5,1 Bq 2. m = 1,9 1-5 µg 3. d) A = Bq e) D =,12 Gy H e = 2,9 msv h 7. D = 2,6 Gy 8. 6,3 %

7 9. a) Am b),29 µg Np + 4 2He 1. H e =,82 msv 3. A = 1,1 MBq 5. t = 287 j 8. D = Gy H e = Sv 9. a) m = 5,3 1-3 mg 11. 5,5 mg 12. D = 5,1 1-4 Gy H e =,54 msv 13. a) 21 84Po 14. Tc-99m: 99m 43Tc à 67 Ga-67: 31Ga + -1e à In-111: In + -1e à I-: 53I + -1e à Tl-21: 21 81Tl + -1e à F- 9 F + -1e à 15. b) t = J c) 31 J 16. a) 3,51 1 Bq/g 26 82Pb + 4 2He 99 43Tc + γ T = 6, h 67 3Zn T = 3,26 d Cd T = 2,8 d 52Te T = 13,3 h 21 8Hg T = 72,9 h 8 O T = 11 min