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