Examentraining elektromagnetisme – VWO6-Na1,2

Examentraining elektromagnetisme – VWO6-Na1,2
1
Examentraining elektromagnetisme – VWO6-Na1,2
1. In nevenstaande figuur is een stroomspoel met
een aantal veldlijnen getekend.
a. Leg uit waar zich de noordpool van de spoel
bevindt: bij het linker of rechter uiteinde van
de spoel.
b. Bepaal welke aansluitpunt (A of B) met de pluspool van een spanningsbron
verbonden is.
De weergegeven spoel is 28 cm lang en heeft 1550 windingen. Door de windingen wordt
een stroom van 34 mA gestuurd. P is een willekeurig punt binnen de spoel.
c. Bereken de magnetische inductie in punt P.
Door een andere spoel wordt een stroom van 63 mA gestuurd. De magnetische inductie
in punten binnen deze spoel is daardoor 7,2 ⋅ 10-5 T.
d. Bereken het aantal windingen per lengte-eenheid van deze spoel.
2. In een magneetveld, met een magnetische inductie van 1,2 ⋅ 10-4 T, wordt een
elektronenkanon gepositioneerd op de manier zoals weergegeven in onderstaande
figuur. Deze figuur is op ware grootte.
a. Leid af of het magneetveld het papier in of het papier uit is gericht. Geef een
duidelijke toelichting.
b. Bepaal de snelheid waarmee een elektron uit het elektronenkanon komt.
elektronenkanon
3. Een magneet wordt boven een spoel gehouden
en losgelaten. Over de spoel is een weerstand
geschakeld. Over deze weerstand wordt met
behulp van een oscilloscoop de spanning
gemeten.
a. Schets hoe het verloop van de (inductie-)
spanning over de weerstand als functie
van de tijd is.
b. Leg uit hoe het beeld van de bij, onderdeel a getekende grafiek, verandert als er
een spoel wordt gebruikt met meer windingen. Maak eventueel weer een schets.
c. Leg uit hoe het beeld van de bij, onderdeel a getekende, grafiek verandert als de
magneet wordt losgelaten vanaf een grotere hoogte.
Examentraining elektromagnetisme – VWO6-Na1,2
2
4. In onderstaande figuren is steeds een situatie gegeven met een staafmagneet en/of een
spoel. Met een pijltje is aangegeven welke verandering er wordt aangebracht in de
gegeven situatie.
Bepaal in elke situatie of de richting van de inductiestroom door de weerstand van P naar
Q is of van Q naar P. Geef ook steeds een toelichting.
1.
2.
3.
5. Tussen een plaatcondensator (zie nevenstaande figuur) bevinden
zich drie punten (A, B en C). In punt A bevindt zich een deeltje
met een lading van +6,0 pC. Op dit deeltje blijkt een elektrische
kracht te werken van 2,00 µN.
a. Leg uit hoe deze kracht gericht zal zijn.
b. Bereken grootte en richting van het elektrisch veld in punt A.
c. Leg uit of de elektrische kracht op het deeltje groter dan, kleiner
dan of gelijk zal zijn aan 2,00 µN als het deeltje zich bevindt in
punt B.
In punt C bevindt zich een deeltje met een lading van −3,0 pC.
d. Leg duidelijk en volledig uit hoe de elektrische kracht op dit
deeltje zich verhoudt tot het eerder genoemde deeltje (met
een lading van +6,0 pC).
6. Een elektron wordt dwars door drie metalen
platen heen geschoten via openingen die in
de platen zijn aangebracht. Zie nevenstaande
figuur. Bij het passeren van opening A bezit
het elektron een kinetische energie van 60 eV.
a. Bereken de kinetische energie die het
elektron heeft bij het passeren van opening B.
De punten P en Q in de opstelling zijn de aansluitpunten van een gelijkspanningsbron. De
spanning die tussen P en Q wordt aangelegd, is
nog niet bekend. Ook is onbekend of punt P dan wel punt Q de pluspool van de
spanningsbron is. Wel is bekend dat het elektron opening C passeert met een snelheid
van 4,2 ⋅ 106 m/s.
b. Bereken de spanning die tussen de punten P en Q moet worden aangelegd om deze
snelheid te bereiken en leid af welk van de aansluitpunten de pluspool is.
7. Een condensator met een capaciteit van 680 µF wordt in serie geschakeld met een
weerstand van 4,7 kΩ. Over het geheel wordt een spanning geschakeld van 24 V.
Nadat een schakelaar (op t = 0 s) gesloten is, wordt de condensator opgeladen.
a. Bereken de stroomsterkte op tijdstip t = 6,0 s.
b. Bereken de spanning over de condensator op tijdstip t = 6,0 s.
c. Bereken het tijdstip waarop de stroomsterkte 2,5 mA bedraagt.