Cienką obręcz o masie m i promieniu R zawieszono na gwoździu
Transkrypt
Cienką obręcz o masie m i promieniu R zawieszono na gwoździu
Imię i nazwisko Egzamin termin I TI (xx. 06. 20xx) Odpowiedzi do zadań zamkniętych – wpisywać w zaznaczone pola. Odpowiedzi do zadań otwartych – wpisywać w miejscach pod pytaniami. Brudnopisy nie będą oceniane !! Grupa Ocena z zaliczenia z ćwiczeń 1 2 3 4 5 6 Σ Ocena: ZADANIE 1. Prawa Maxwella, fala elektromagnetyczna. a) Prawo Maxwella dla próżni mówiące, że zmiana strumienia pola magnetycznego powoduje efekt elektryczny to: A. wzór 1… B. wzór 2… C. wzór 3… D. wzór 4… b) Dopasuj opis do następującego prawa Maxwella: A. B. C. D. 1 pkt r r r ∂E ∇ × B = μ 0ε 0 ∂t zmiana pola magnetycznego wywołuje wirowe pole elektryczne. Zmiana pola elektrycznego powoduje powstanie wirowego pola magnetycznego. Prądowi elektrycznemu zawsze towarzyszy wirowe pole magnetyczne. Wirowe pole magnetyczne jest bezźródłowe. 1 pkt a. Podaj równania falowe fali elektromagnetycznej w próżni: dla pola elektrycznego 1 pkt dla pola magnetycznego 1 pkt ZADANIE 2. Energia atomu wodoru w stanie podstawowym wynosi E1= - 13,6 eV, ładunek elektronu wynosi e = 1,6·10-19 C, stała Plancka h = 6,63·10-34Js, prędkość światła c = 3·108m/s. Atom, podczas przejścia z poziomu 4 na 2 emituje światło widzialne. a) Wartość energii emitowanej podczas tego przejścia wynosi: A. ΔE = ......E1 = .........J B. ΔE = ......E1 = .........J C. ΔE = ......E1 = .........J D. ΔE = ......E1 = .........J 1 pkt b) Długość emitowanej w wyniku powyższego przejścia, fali światła widzialnego wynosi: A. …….. m B. …….. m C. ……..n m D. …….. μm 1 pkt Wiązka emitowanego przez atom światła pada na dwie szczeliny znajdujące się w odległości L = 1,5m od ekranu na którym powstają prążki interferencyjne. Odległość drugiego jasnego prążka od prążka zerowego wynosi y = 2,5 cm. c) Odległość między szczelinami d powiązana jest z długością fali λ zależnością: B. λ = ...... sin α C. λ = ...... sin α D. λ = ...... sin α A. λ = ...... sin α 1 pkt d) Odległość d miedzy szczelinami wynosi: A. ……. μm B. ……. μm C. ……. μm 1 D. ……. μm 1 pkt ZADANIE 3. Czas życia spoczywającej cząsteczki zwanej mionem (czas własny) wynosi średnio Δt0= 2⋅10-6s. a) Podaj równanie na czas życia tej cząstki Δt mierzony w układzie związanym z laboratorium. Objaśnij użyte symbole. 2 pkt b) Czas obserwacji cząstki poruszającej się z szybkością v = 0,5c w laboratorium wynosi: A. ……. ms B. ……. ns D. ……. μs C. ……. ps 1 pkt c) Długość drogi przebytej przez cząstkę zmierzona w laboratorium wynosi: A. ........ km B. ……..m C. ……… cm d) Gdyby nie było relatywistycznej dylatacji czasu, to długość drogi D. ……… mm 0 0 0 1 pkt 0 55 kąt 17,5 27,5 35 sin 0,3 0,462 0,574 0,819 cos 0,954 0,887 0,819 0,574 1 pkt przebytej przez cząstkę była by równa: A. ........ km B. ……..m C. ……… cm D. ……… mm ZADANIE 4. Wiązka monochromatycznego światła pada w powietrzu pod kątem Brewstera równym 550 na płytkę ze szkła częściowo odbijając się od niej a częściowo załamując. 3 pkt a) Wykonaj rysunek – zaznacz wiązkę załamaną i odbitą, kąty: α - padania, γ - odbicia, β załamania oraz kierunki polaryzacji wiązek. b) Wybierz poprawną odpowiedź: A. Wiązka odbita i załamaną są częściowo spolaryzowane B. Wiązka odbita jest częściowo spolaryzowana, a wiązka załamana jest całkowicie spolaryzowana. C. Wiązka załamana jest częściowo spolaryzowana, a wiązka odbita jest całkowicie spolaryzowana. D. Wiązka załamana jest częściowo spolaryzowana, a wiązka odbita nie jest spolaryzowana. 1 pkt 1 pkt c) Kąt załamania wynosi: A. B. C. D. d) Mając dane c = 3·108 m/s oraz wartości funkcji w tabelce, oblicz prędkość światła w szkle : A. ……… m/s B. ……… m/s C. ……… m/s D. ……… m/s 1 pkt e) Długość światła w szkle wynosi λs= 400 nm. Oblicz długość światła wiązki padającej A. B. C. D. 1 pkt ZADANIE 5. Dany jest elektron swobodny o masie m, wektorze falowym k i energii E. a) Podaj wzory opisujące związki: 1 pkt pędu i wektora falowego 2 1 pkt energii tego elektronu z wektorem falowym 1 pkt b) Podaj definicję (wzór) masy efektywnej m* elektronu. 1 pkt ZADANIE 6. Wózek o masie 200 kg jedzie po szynach z szybkością 1 m/s.. a) W pewnej chwili z góry zeskakuje z szybkością 1 m/s na wózek chłopiec o masie 50 kg. Szybkość wózka z chłopcem będzie równa: A. …… m/s B. …… m/s C. …… m/s D. ……5 m/s 1 pkt b) Jeżeli chłopiec biegłby za wózkiem i wskoczył na niego z szybkością 2 m/s to wówczas szybkość wózka z chłopcem wynosiłaby: A. …… m/s B. …… m/s C. ……4 m/s D. …… m/s 1 pkt c) W przypadku gdyby chłopiec biegłby naprzeciw wózka z szybkością 2 m/s i wskoczył na niego to wówczas prędkość wózka z chłopcem wynosiłaby: A. …… m/s B. …… m/s C. …… m/s D. …… m/s 1 pkt ZADANIE 7. Nienaładowany kondensator o pojemności C, łączymy szeregowo z opornikiem R do baterii o SEM ε. a) Napisz wzory na elementarną zmianę: i) energii źródła ε oddającego ładunek dq ΔEźr = ii) ciepła Joula-Lenza na oporniku R ΔER = iii) energii ładowanego kondensatora C. ΔEC = 3 pkt b) Na podstawie punktu a), wychodząc z zasady zachowania energii, wyprowadź II prawo Kirchhoffa dla obwodu RC. 3 pkt c) Podaj wzory opisujące zależność ładunku kondensatora i prądu w obwodzie od czasu: q(t)= oraz i(t)= 2 pkt d) Zrób odpowiednie wykresy q(t) oraz I(t) q i t 2 pkt t 3