Fizik questionssoalan, bab 5
NameNamaClassKelasDateTarikh
Elektronik
38 marksmarkah. Gunakan mod Latihan untuk menyemak setiap jawapan semasa menjawab, atau mod Peperiksaan untuk menjawab semua soalan dahulu dengan masa terhad. Gunakan e = 1.6 × 10⁻¹⁹ C dan m = 9.11 × 10⁻³¹ kg.
Bahagian A: soalan objektif
11 marksmarkahPilih jawapan yang terbaik bagi setiap soalan. Cas elektron, e = 1.6 × 10⁻¹⁹ C; jisim elektron, m = 9.11 × 10⁻³¹ kg.
1
QuestionSoalan 1
Apakah yang dimaksudkan dengan pancaran termion?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
B
Apabila filamen tungsten dipanaskan, elektron bebas memperoleh tenaga kinetik yang cukup untuk terpancar keluar daripada permukaan logam. Proses ini dinamakan pancaran termion.
2
QuestionSoalan 2
Tiub palang Maltese menghasilkan bayang-bayang palang yang jelas pada skrin berpendarfluor. Apakah yang ditunjukkan oleh pemerhatian ini tentang sinar katod?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
C
Sinar katod dihalang oleh palang Maltese dan menghasilkan bayang-bayang, maka sinar katod bergerak secara lurus. Cas negatif ditunjukkan oleh tiub pemesongan.
3
QuestionSoalan 3
Satu elektron dipecut dari keadaan rehat melalui beza keupayaan 250 V dalam vakum. Berapakah halaju maksimum elektron itu?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
D
eV = ½mv²maks, maka v = √(2eV / m) = √(2 × 1.6 × 10⁻¹⁹ × 250 / 9.11 × 10⁻³¹) = √(8.78 × 10¹³) = 9.4 × 10⁶ m s⁻¹.
4
QuestionSoalan 4
Apakah yang berlaku kepada diod semikonduktor yang dipincang songsang?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
B
Dalam keadaan pincang songsang, lohong dan elektron bergerak menjauhi lapisan susutan. Lapisan susutan menjadi lebar, rintangan diod sangat besar dan arus berhenti mengalir.
5
QuestionSoalan 5
Apakah pembawa cas majoriti dalam semikonduktor jenis-p?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
C
Pembawa cas majoriti bagi semikonduktor jenis-p ialah lohong, yang bertindak sebagai pembawa cas positif. Bagi jenis-n, pembawa cas majoriti ialah elektron.
6
QuestionSoalan 6
Satu bekalan arus ulang-alik disambungkan secara bersiri dengan satu diod dan perintang R. Apakah yang dipaparkan pada O.S.K. yang disambungkan merentasi R?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
D
Diod pincang depan semasa separuh kitar positif dan pincang songsang semasa separuh kitar negatif. Ini ialah rektifikasi gelombang separuh: hanya separuh kitar positif terdapat dalam output.
7
QuestionSoalan 7
Dalam rektifier tetimbang, diod D₁ dan D₂ pincang depan semasa separuh kitar positif. Diod manakah pincang depan semasa separuh kitar negatif?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
A
Semasa separuh kitar negatif, D₃ dan D₄ pincang depan manakala D₁ dan D₂ pincang songsang. Arus melalui R mengalir pada arah yang sama.
8
QuestionSoalan 8
Satu kapasitor disambungkan secara selari dengan perintang beban dalam litar rektifikasi. Apakah yang dilakukan oleh kapasitor itu apabila beza keupayaan merentasi R menyusut?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
C
Apabila beza keupayaan menyusut, tenaga yang disimpan dalam kapasitor dilepaskan, maka output tidak menurun ke sifar. Kapasitor dicas apabila beza keupayaan meningkat.
9
QuestionSoalan 9
Dalam simbol transistor npn, anak panah pada pengeluar menunjukkan arah aliran arus. Apakah arah itu?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
D
Bagi transistor npn, anak panah menunjukkan arah aliran arus dari B ke E. Bagi transistor pnp, arahnya dari E ke B.
10
QuestionSoalan 10
Satu transistor mempunyai faktor penggandaan amplifier, β = 120. Berapakah arus pengumpul apabila arus tapak ialah 25 μA?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
B
IC = βIB = 120 × 25 μA = 3 000 μA = 3.0 mA.
11
QuestionSoalan 11
Dalam satu suis kawalan cahaya, perintang tetap R disambungkan di atas LDR dan tapak transistor npn disambungkan pada titik antara kedua-duanya. Mentol dalam litar pengumpul menyala pada waktu malam. Mengapakah?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
A
Dalam gelap rintangan LDR tinggi, maka mengikut konsep pembahagi voltan VLDR meningkat. Apabila VLDR melebihi VBE minimum, IB mengalir, transistor dihidupkan dan IC yang tinggi menyalakan mentol.
Bahagian B: soalan berstruktur
27 marksmarkahJawab semua soalan. Tunjukkan langkah pengiraan.
12
QuestionSoalan 12
Rajah 1 menunjukkan tiub sinar katod. Beza keupayaan merentasi katod dengan anod ialah 1 200 V.
[1 markmarkah]
(a)Mengapakah tiub mesti dalam keadaan vakum?
You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[1 markmarkah]
(b)Hitung tenaga kinetik satu elektron apabila tiba di anod.
Auto-checked: type a short answerSemakan automatik: taip jawapan pendek
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(c)Hitung halaju maksimum elektron itu.
You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
13
QuestionSoalan 13
Seorang murid mengkaji sinar katod menggunakan tiub pemesongan dan tiub palang Maltese.
[1 markmarkah]
(a)Dalam tiub pemesongan, sinar katod terpesong ke arah plat positif. Apakah jenis cas sinar katod?
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Negatif
[2 marksmarkah]
(b)Dalam tiub palang Maltese, kutub utara satu magnet bar didekatkan pada tiub. Apakah yang berlaku kepada bayang-bayang yang dihasilkan oleh sinar katod dan apakah yang ditunjukkan?
You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
14
QuestionSoalan 14
Rajah 2 menunjukkan satu litar rektifikasi semasa separuh kitar positif arus ulang-alik.
[1 markmarkah]
(a)Namakan susunan empat diod dalam litar ini.
Auto-checked: type a short answerSemakan automatik: taip jawapan pendek
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[1 markmarkah]
(b)Diod yang manakah pincang depan semasa separuh kitar positif?
Auto-checked: type a short answerSemakan automatik: taip jawapan pendek
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
15
QuestionSoalan 15
Rajah 3 menunjukkan perataan output rektifikasi gelombang separuh dan gelombang penuh oleh kapasitor C yang disambungkan selari dengan R.
[1 markmarkah]
(a)Apakah yang dilakukan oleh kapasitor semasa beza keupayaan merentasi R menyusut?
You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(b)Output yang manakah lebih rata, gelombang separuh atau gelombang penuh? Jelaskan.
You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[1 markmarkah]
(c)Nyatakan satu cara untuk menjadikan output lebih rata.
Auto-checked: type a short answerSemakan automatik: taip jawapan pendek
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
16
QuestionSoalan 16
Satu litar transistor npn dengan bekalan 6 V digunakan untuk mengkaji arus tapak IB dan arus pengumpul IC. Jadual 1 menunjukkan keputusan.
| IB / μA | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
|---|---|---|---|---|---|
| IC / mA | 0 | 2.1 | 4.2 | 6.3 | 8.4 |
[1 markmarkah]
(a)Nyatakan hubungan antara IC dengan IB berdasarkan data.
Auto-checked: type a short answerSemakan automatik: taip jawapan pendek
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(b)Hitung faktor penggandaan amplifier, β, dan nyatakan peranan transistor dalam litar ini.
You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
17
QuestionSoalan 17
Rajah 5 menunjukkan litar suis kawalan cahaya untuk lampu jalan. Bekalan ialah 6 V dan perintang tetap ialah 10 kΩ. Dalam gelap rintangan LDR ialah 100 kΩ; dalam cahaya terang ialah 0.5 kΩ. Transistor memerlukan VBE sekurang-kurangnya 0.7 V.
[2 marksmarkah]
(a)Hitung voltan merentasi LDR dalam gelap.
Auto-checked: type a short answerSemakan automatik: taip jawapan pendek
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[1 markmarkah]
(b)Hitung voltan merentasi LDR dalam cahaya terang.
Auto-checked: type a short answerSemakan automatik: taip jawapan pendek
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(c)Adakah mentol menyala dalam cahaya terang? Jelaskan.
You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
18
QuestionSoalan 18
Rajah 6 menunjukkan litar penggera kawalan suhu. Bekalan ialah 6 V dan perintang R ialah 10 kΩ. Mentol menyala apabila beza keupayaan merentasi XY (merentasi R) sekurang-kurangnya 5.0 V. Abaikan arus tapak.
[3 marksmarkah]
(a)Terangkan bagaimana litar ini menyalakan mentol apabila suhu meningkat.
You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[2 marksmarkah]
(b)Hitung rintangan maksimum termistor supaya mentol menyala.
You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.
[1 markmarkah]
(c)Cadangkan satu pengubahsuaian supaya litar ini menjadi penggera yang berbunyi apabila suhu menjadi terlalu rendah.
You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan
Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan
Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.