QATAR UNIVERSITY / COLLEGE OF ARTS AND SCIENCE S

DEPARTMENT OF MATH & PHYSICS

Best Wishes                                              Dr. Abouzeid Shalaby 

 

General Physics II (Phys 193) First Periodical Test (20 Points) Fall 2010‐2011 ‐ Time allowed: 2 hrs 

A‐ Conceptual Questions ( write justifications‐one point each)  TRUE/FALSE.   Write ʹTʹ if the statement is true and ʹFʹ if the statement is false.   

1)   Capacitors in series share the same charge and capacitors in parallel share the same voltage.    1)   _______   2)   Every point on an equipotential surface is at the same potential.    2)   _______   MULTIPLE CHOICE.   Choose the one alternative that best completes the statement or answers the question.   

FIGURE (1) 

    

3) Two charges    and    of equal magnitudes and opposite signs are positioned as shown in Fig. 1. Which of the shown arrows represents correctly the electric field at point P?   

3)   _______   

A)   A   B)   B   C)   C   D)   D   E)   The field is equal to zero at point P.   

   FIGURE (2) 

 

    

4)   Fig. 2 shows four Gaussian surfaces surrounding a distribution of charges. Which Gaussian surfaces have no electric flux through them?   

4)   _______   

A)   a.    B)   b.    C)   b and d.    D)   c.    E)   b and c.      

5)   A wire of resistivity ρ must be replaced in a circuit by a wire four times as long. If, however, the total resistance is to remain as before, the diameter of the new wire must   

5)   _______   

A)   be two times larger.   B)   be two times smaller. C)   be four times larger.   

QATAR UNIVERSITY / COLLEGE OF ARTS AND SCIENCE S

DEPARTMENT OF MATH & PHYSICS

Best Wishes                                              Dr. Abouzeid Shalaby 

 

D)   be four times smaller.   E) remain unchanged.   

    

   

6)

B‐ Quantitative questions ( Show detailed calculations‐ Three points each)   Three equal charges (Q=6μC) are located in the x-y plane with coordinates (0, 3m), (4m, 3m), and (4m, 0). What is the magnitude and direction of the force on the charge located at (4m, 3m) .

7)   A solid non‐conducting sphere of radius R carries a uniform charge density ρ. At a radial distance r1 = R/4 the electric field has a magnitude E0.   What is the magnitude of the electric field at a radial distance r2 = 2R    (in terms of E0 )?   

FIGURE (3) 

  

8)   Three point charges of -2.00 μC, +4.00 μC, and +6.00 μC are placed along the x axis as shown in Fig. 3. What is the electrical potential at point P due to these charges?   

 

FIGURE (4)    

  

9)   What is the equivalent capacitance of the capacitor network shown in Fig. 4 and what is the charge on the single capacitor connected directly to the battery (C1)? (All the capacitors have a capacitance C = 5 μF. The voltage of the battery is V = 6V.)   

 

10) A bird stands on a dc electric transmission line carrying 3100 A. The line has 2.5x10-5 Ω resistance per meter, and the bird’s feet are 4.0 cm apart. What is the potential difference between the bird’s feet?

 

C1