EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI 3 II 2003

EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI 3 II 2003

_nazwisko^{Imię i}

. . . . dla II roku Wydziału Inżynierii Środowiska I termin

^Wydział,i nr albumu^rok

. . . .

wersja

A

  

T T T T

!

Arkusz testowy należy podpisać na obu stronach imieniem, nazwiskiem i numerem albumu.

Odpowiedzi (litery A, B, C lub D) należy wpisywać do kratek u dołu każdej strony. Na arkuszu nie wolno robić żadnych innych znaków! Do pomocniczych obliczeń służy przydzielona kartka.

Wskazanie poprawnej odpowiedzi = +2 pkt, błędna odpowiedź = −1 pkt.

Wartości wybranych stałych: c ≈ 3 · 10 ⁸ m/s, e ≈ 1,6 · 10 ⁻¹⁹ C, h ≈ 6 · 10 ⁻³⁴ J · s, m ^e ≈ 10 ⁻³⁰ kg,

 0 ≈ 10 ⁻¹¹ F/m, k = 1/(4π 0 ) ≈ 10 ¹⁰ m/F.

1. Laureatem nagrody Nobla nie jest (lub nie był(a)):

(A) Cz. Miłosz; (B) W. Szymborska; (C) B. Prus; (D) L. Wałęsa.

2. Promień świetlny pada z powietrza na płytkę szklaną o współczynniku załamania n = 1,7, przy czym kąt załamania jest równy połowie kąta padania. Kąt padania jest bliski:

(A) 30 ^◦ ; (B) 75 ^◦ ; (C) 60 ^◦ ; (D) 45 ^◦ .

3. Przewodzący pierścień o oporze R i promieniu r znajduje się w jednorodnym polu magnetycznym prostopadłym do jego płaszczyzny, jak na rysunku. Pole zależy od czasu jak B(t) = B 0 + bt, gdzie B 0 , b > 0. W pierścieniu popłynie prąd o natężeniu i zwrocie:

(A) πr ² b/R, 1→2→3→1; (C) r ² b/(2R), 3→2→1→3;

(B) r ² b/(2R), 1→2→3→1; (D) πr ² b/R, 3→2→1→3.

 

 B



1



3



2

4. W obwód złożony z 6 jednakowych oporów R włączono ogniwo o sile elektro- motorycznej E i zaniedbywalnym oporze wewnętrznym, jak na rysunku. Moc wydzielana na każdym z oporów R wynosi:

(A) 3E ² /R; (B) E ² /(6R); (C) E ² /(9R); (D) E ² /(3R). R R

R R

R R



E 5. Wielkość c ⁵ /(G ² h ^α ) ma wymiar gęstości masy. Wykładnik α ma wartość:

(A) 1; (B) 2; (C) −1; (D) 1/2.

6. Napięcie hamujące fotokomórki oświetlonej światłem zawierającym dwie długości fal: λ 1 = 400 nm i λ 2 = 600 nm, jest równe U = 1,20 V. Maksymalna prędkość fotoelektronów wynosi około:

(A) 6 · 10 ⁵ m/s; (B) 7,8 · 10 ⁶ m/s; (C) 9,5 · 10 ⁵ m/s; (D) 7,8 · 10 ⁵ m/s.

7. Efekt Halla związany jest z działaniem na nośniki prądu:

(A) pola indukcji elektromagnetycznej; (C) pola grawitacyjnego;

(B) fali elektromagnetycznej; (D) pola magnetycznego.

8. Prędkość fali poprzecznej w naciągniętej strunie gitarowej o długości L wynosi v. Struna wydaje ton podstawowy. Fala dźwiękowa docierająca do ucha ma długość λ oraz częstotliwość f równe odpowiednio (c — prędkość dźwięku w powietrzu):

(A) 4Lv/c, c/(4L); (B) 2Lv/c, c/(2L); (C) 4Lc/v, v/(4L); (D) 2Lc/v, v/(2L).

9. Dwa przewodniki, w których płyną prądy I 1 i I 2 , przecinają się pod kątem α = π/3, jak na rysunku. Natężenie pola magnetycznego w zaznaczonym punk- cie A ma wartość:

(A) 1 2π

   

I 2

r 1 − I 1

r 2

  

 ; (B) 1 2π

 I 2

d 2

+ I 1

d 1



; (C) 1 2π

   

I 2

d 2 − I 1

d 1

    ; (D)

√ 3 4π    

I 2

r 1 − I 1

r 2

    .

 

α 6

? r 2

  : 9 r 1

-

 d 2

CCO C W d 1



A

 6   : I 1

I 2

10. Promień krzywizny zwierciadła wklęsłego R = 2 m. Jeśli obraz rzeczywisty znajduje się w odległości y = 5 m od zwierciadła, to przedmiot dzieli od ogniska odległość:

(A) 1,25 m; (B) 0,25 m; (C) 0,8 m; (D) 0,75 m.

11. Długość fali de Broglie’a elektronu o masie relatywistycznej 1,4 raza większej od masy spoczynkowej wynosi około:

(A) 2,8 · 10 ⁻¹¹ m; (B) 10 ⁻¹² m; (C) 2 · 10 ⁻¹² m; (D) 3 · 10 ⁻¹² m.

12. Dwa protony o masach m p ≈ 2 · 10 ⁻²⁷ kg umieszczone w odległości d = 10 ⁻¹² m uzyskałyby na skutek wzajemnego odpychania elektrostatycznego przyspieszenia równe co do rzędu:

(A) 10 ²³ m/s ² ; (B) 10 ¹¹ m/s ² ; (C) 10 ⁻⁴ m/s ² ; (D) 10 ³ m/s ² .

13. Długość fali materii elektronu w atomie wodoru Bohra znajdującego się na orbicie o promieniu r n wynosi:

(A) 2πr n /n ² ; (B) 2πr n /n; (C) 2πr n ; (D) πr n /n.

Pytanie 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Odpowiedź

EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI 3 II 2003

_nazwisko^{Imię i}

. . . . dla II roku Wydziału Inżynierii Środowiska I termin

^Wydział,i nr albumu^rok

. . . .

wersja

A

14. W prostym zjawisku piezoelektrycznym:

(A) polaryzacja wywołuje zmianę temperatury; (C) pole elektryczne wywołuje deformację;

(B) naprężęnie mechaniczne indukuje polaryzację; (D) zmiana temperatury indukuje polaryzację.

15. W oddziaływaniach między kwarkami pośredniczą:

(A) gluina; (B) gluony; (C) fotina; (D) grawitina.

16. Prędkość UFO w układzie odniesienia związanym z Ziemią wynosi v = (0,5c; 0; 0). Wystrzelona w kie- runku UFO z prędkością u = (0,8c; 0; 0) sonda ma w jego układzie odniesienia prędkość:

(A) (0,3c; 0; 0); (B) (3c/14; 0; 0); (C) (−0,3c; 0; 0); (D) (0,5c; 0; 0).

17. Okres połowicznego zaniku promieniotwórczego izotopu sodu ²⁴ ₁₁ Na wynosi 15 h. Wynika z tego, że z 2 g tego izotopu po czasie 60 h rozpadnie się:

(A) 1,875 g; (B) 0,25 g; (C) 0,125 g; (D) 1,75 g.

18. Dalekowzroczność korygujemy za pomocą soczewki:

(A) o ogniskowej f < 0; (B) skupiającej; (C) grawitacyjnej; (D) rozpraszającej.

19. Pole elektromagnetyczne w ośrodku jednorodnym spełnia równanie:

(A) rot E = −∂H/∂t; (C) rot H = 0;

(B) c ² rot B = j + ∂E/∂t; (D) div D = %.

20. Rowerzysta jedzie z prędkością v 2 = (5; 0; 0) m/s za samochodem, którego klakson wydaje dźwięk o czę- stotliwości f = 2,50 kHz. Jeśli prędkość samochodu v 1 = (20; 0; 0) m/s a prędkość dźwięku w powietrzu c = 342 m/s, to rowerzysta słyszy dźwięk o częstotliwości około:

(A) 2,40 kHz; (B) 2,61 kHz; (C) 2,46 kHz; (D) 2,35 kHz.

21. Stan protonu w studni kwantowej opisany jest funkcją falową ψ(x) = √

2/L sin(5πx/L) dla 0 ¬ x ¬ L.

Prawdopodobieństwo znalezienia protonu jest największe w otoczeniu punktów:

(A) x = 2nL/10, n = 0, 1, 2, 3, 4; (C) x = (2n + 1)L/10, n = 0, 1, 2, 3, 4;

(B) x = (4n + 1)L/10, n = 0, 1, 2; (D) x = (4n + 3)L/10, n = 0, 1.

22. Natężenie pola elektrycznego tuż nad powierzchnią metalowej kuli o promieniu r, naładowanej z gęstością powierzchniową % i znajdującej się w próżni, wynosi:

(A) 4πr ² %/ 0 ; (B) %/ 0 ; (C) 0; (D) %/( 0 r).

23. Fala akustyczna o równaniu u(x, t) = (3 · 10 ⁻⁵ m) sin[2π(x/0,21 m) − 2π(t/6,3 · 10 ⁻⁴ s)] rozchodzi się w powietrzu o gęstości ρ = 1,3 kg/m ³ . Średnia gęstość energii tej fali wynosi:

(A) 0,06 J/m ³ ; (B) 1,5 · 10 ⁻⁵ J/m ³ ; (C) 0,15 J/m ³ ; (D) 5,8 · 10 ⁻¹⁰ J/m ³ . 24. Dwa ładunki q 1 i q 2 dzieli odległość d. Ładunek q 3 , znajdujący się początkowo w odległości 6d od q 1 i q 2 ,

przenosimy do punktu odległego od nich o 2d. Praca sił pola elektrycznego wynosi:

(A) 2kq 3 (q 1 + q 2 )/(3d); (B) k(q 1 + q 2 )/d; (C) kq 3 (q 1 + q 2 )/(3d); (D) kq 1 q 2 /d.

25. Wektor Poyntinga fali elektromagnetycznej definiuje wzór:

(A) H × D; (B) E × B; (C) H × E; (D) E × H.

26. Piorun uderza z chmury w ziemię. Przebicie powietrza następuje przy natężeniu pola E = 5 · 10 ⁵ V/m.

Jeśli potraktować chmurę i ziemię jako okładki kondensatora płaskiego, to ładunek zgromadzony na 1 ha (tj. 0,01 km ² ) powierzchni chmury można oszacować na:

(A) 5 · 10 ⁹ C; (B) 0,05 C; (C) 5 · 10 ⁻⁶ C; (D) 5 · 10 ⁻⁸ C.

27. W przewodniku o przekroju poprzecznym S = 2 mm ² płynie prąd o natężeniu I = 16 A. Koncentracja elektronów n = 10 ²⁹ m ⁻³ . Prędkość dryfu elektronów wynosi:

(A) 0,5 m/s; (B) 0,5 µm/s; (C) 0,5 cm/s; (D) 0,5 mm/s.

28. W selektorze cząstek E = (0, E y < 0, 0), B = (0, 0, B z < 0) cząstka o ładunku q > 0 i prędkości v = (v x > 0, 0, 0) nie ulegnie odchyleniu, jeśli:

(A) qE y = −vB z ; (B) E y = vB z ; (C) E y = −vB z ; (D) E y = qB z .

Wrocław, 3 II 2003 dr hab. W. Salejda, prof., mgr M.H. Tyc & mgr A. Klauzer-Kruszyna

Pytanie 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Odpowiedź