EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI 12 II 2003 nazwiskoImię i. . . . dla II roku Wydziału Inżynierii Środowiska II termin Wydział, i nr albumu rok. . . .

EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI 12 II 2003 _nazwisko ^{Imię i} . . . . dla II roku Wydziału Inżynierii Środowiska II 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, ¯h ≈ 10 ⁻³⁴ J · s, m e ≈ 10 ⁻³⁰ kg,  0 ≈ 10 ⁻¹¹ F/m, k = 1/(4π 0 ) ≈ 10 ¹⁰ m/F, µ 0 ≈ 10 ⁻⁶ H/m.

1. W polu elektrostatycznym zmierzono ładunek q oraz wartość działającej nań siły F . Jeśli niepewności pomiarów wynoszą odpowiednio ∆q i ∆F , to niepewność ∆E natężenia pola jest równa:

(A) F ∆q + q∆F ; (B) ∆F

∆q

   

∆F F

    +

∆q q



; (C) F q

   

∆F F

    +

∆q q



; (D)    

∆F F

    +

∆q q

    .

2. Na układ dwóch polaryzatorów: A i B pada niespolaryzowana wiązka światła o natężeniu I 0 . Płaszczyzny polaryzacji A i B tworzą kąt 30 ^◦ . Natężenie wiązki po przejściu przez układ wynosi:

(A) I 0 /2; (B) 3I 0 /4; (C) 3I 0 /8; (D) √

3I 0 /4.

3. Południowy biegun („S”) pola magnetycznego Ziemi znajduje się:

(A) w stałym miejscu na półkuli północnej; (C) blisko północnego bieguna geograficznego;

(B) blisko południowego bieguna geograficznego; (D) w stałym miejscu na półkuli południowej.

4. Tęcza powstaje na skutek zjawiska:

(A) dyspersji; (B) polaryzacji; (C) interferencji; (D) dyfrakcji.

5. Elektron w polu magnetycznym porusza się po okręgu w płaszczyźnie XY . Wektor indukcji B ma postać:

(A) (0, 0, B); (B) (0, −B, 0); (C) (B, 0, 0); (D) (B, 0, −B).

6. Elektron i antyelektron umieszczone w odległości d = 10 ⁻⁹ m uzyskałyby na skutek wzajemnego przy- ciągania elektrostatycznego przyspieszenia równe co do rzędu:

(A) 10 ³⁹ m/s ² ; (B) 10 ¹¹ m/s ² ; (C) 10 ³⁰ m/s ² ; (D) 10 ²⁰ m/s ² . 7. Średnią intensywność fali elektromagnetycznej definiuje wzór:

(A) hD × Hi; (B) hD × Bi; (C) hE × Hi; (D) hE × Bi.

8. Obraz przedmiotu w soczewce o ogniskowej f = 0,25 m jest trzykrotnie powiększony. Odległość obrazu od przedmiotu wynosi:

(A) (2/3) m; (B) (4/3) m; (C) (3/2) m; (D) (3/4) m.

9. W obwód złożony z 6 jednakowych oporów R włączono ogniwo o sile elektro- motorycznej E i zaniedbywalnym oporze wewnętrznym, jak na rysunku. Ciepło wydzielone w tym obwodzie w czasie ∆t jest równe:

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

R R

R R

E 10. Wymiary [C/m ² ] oraz [N/(A · m)] mają odpowiednio:

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

11. Obustronnie otwarta tuba jest źródłem tonu podstawowego o długości fali 1,5 m. Długość tuby wynosi:

(A) 3 m; (B) 0,75 m; (C) 0,375 m; (D) 1,5 m.

12. Między okładki płaskiego kondensatora próżniowego o pojemności C, naładowanego do napięcia U, włożono dielektryk o przenikalności . Energia kondensatora jest teraz równa:

(A) CU ² / 0 ; (B) CU ² /(2 0 ); (C) CU ² /2; (D) CU ²  0 /(2).

13. Dwa ładunki q 1 = q 2 = Q dzieli odległość 2d, a ładunek q znajduje się w odległości 3d od q 1 i q 2 . Elektrostatyczna energia potencjalna układu wynosi:

(A) kQ(3Q + 4q)/(3d); (B) kQ(3Q + 2q)/(6d); (C) 2kQq/(3d); (D) kQ(3Q + 4q)/(6d).

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

(A) %[r/(r + h)]/ 0 ; (B) %(r/h) ² / 0 ; (C) 0; (D) %[r/(r + h)] ² / 0 .

Pytanie 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Odpowiedź

EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI 12 II 2003 _nazwisko ^{Imię i} . . . . dla II roku Wydziału Inżynierii Środowiska II termin ^Wydział, i nr albumu ^rok . . . .

wersja

A

15. Równanie Schr¨odingera: −(¯h ² /2m)(d ² ψ/dx ² ) = Eψ. Funkcja falowa elektronu o energii E = 5 · 10 ⁻¹⁸ J w studni potencjału o szerokości L ma postać √

2/L sin(πx/L) dla 0 ¬ x ¬ L. Wartość L wynosi około:

(A) 10 ⁻¹⁰ m; (B) 5 · 10 ⁶ m; (C) 10 ⁻²⁰ m; (D) 5 · 10 ⁻⁶ m.

16. W ramce o oporze R, prostopadłej do linii indukcji pola magnetycznego, płynie prąd indukcyjny o na- tężeniu I(t) = at. Strumień indukcji magnetycznej Φ(t) obejmowany ramką zależy od czasu jak:

(A) aRt/2 + const; (B) aRt + const; (C) at ² /2 + const; (D) aRt ² /2 + const.

17. Zjawisko piroelektryczne polega na indukowaniu się w próbce ładunku elektrycznego przy zmianach:

(A) naprężenia; (B) napięcia; (C) temperatury; (D) ciśnienia.

18. Dwa przewodniki umieszczone w próżni, w których płyną prądy I, przecinają się pod kątem prostym, jak na rysunku. Jeśli indukcja pola magnetycznego ma wartość B w zaznaczonym punkcie P, to:

(A) I = 2π(B/µ 0 )d 1 d 2 /|d ¹ − d ² |; (C) I = 2π(B/µ 0 )d 1 d 2 /(d 1 + d 2 );

(B) I = 2πBd 1 d 2 /(d 1 + d 2 ); (D) I = 2πBd 1 d 2 /|d ¹ − d ² |.

-

 6

? d 2

d 1

P

6

6 

 I

I

19. Siła działająca na przewodnik o długości L, w którym płynie prąd o natężeniu I, umieszczony w polu magnetycznym o indukcji B, jest proporcjonalna do L ^α I ^β B ^γ . Prawdą jest, że:

(A) α = β = γ = 1; (B) α = β/2 = γ = 1; (C) −α = β = γ = 1; (D) α = β = −γ = 1.

20. Karetka wyposażona w syrenę o częstotliwości 3,6 kHz odjeżdża z miejsca wypadku. Zgromadzeni gapie słyszą dźwięk o częstotliwości 3,4 kHz. Prędkość dźwięku c = 340 m/s. Prędkość karetki wynosi:

(A) 321,1 m/s; (B) 18,9 m/s; (C) 20,0 m/s; (D) 10,0 m/s.

21. Na fotokatodę o pracy wyjścia W pada światło monochromatyczne o częstotliwości f. Długość λ fali de Broglie’a fotoelektronów spełnia relację:

(A) λ ¬

s h ²

2m e (hf − W ) ;(B) λ ­

s ¯h ²

2m e (hf − W ) ;(C) λ ¬

s ¯h ²

2m e (hf − W ) ;(D) λ ­

s h ²

2m e (hf − W ) . 22. Wektor E(x, t) = ˆyE max sin[π(10 ¹⁵ t − 5 · 10 ⁶ x)] (w jednostkach SI) opisuje falę elektromagnetyczną rozchodzącą się w jednorodnym ośrodku. Częstotliwość i prędkość tej fali (w SI) są równe odpowiednio:

(A) 5 · 10 ¹⁴ , 3 · 10 ⁸ ; (B) π · 10 ¹⁴ , 3 · 10 ⁸ ; (C) π · 10 ¹⁵ , 2 · 10 ⁸ ; (D) 5 · 10 ¹⁴ , 2 · 10 ⁸ . 23. Niech m Ni oznacza masą jądra ⁶² ₂₈ Ni, m p i m n — masy spoczynkowe protonu i neutronu. Energia wiązania

na jeden nukleon dla tego jądra jest równa:

(A) (28m p + 62m n − m ^Ni )c ² /62; (C) (34m p + 28m n − m ^Ni )c ² /62;

(B) (28m p + 62m n − m ^Ni )c ² /34; (D) (28m p + 34m n − m ^Ni )c ² /62.

24. Pole elektromagnetyczne w ośrodku jednorodnym spełnia równanie:

(A) ^H H · dl = E − ∂Φ _B /∂t; (C) ^H H × dl = E + ∂Φ _B /∂t;

(B) ^H E · dl = E − ∂Φ B /∂t; (D) ^H E · dl = E + ∂Φ B /∂t.

25. Zakazowi Pauliego nie podlegają:

(A) neutrina; (B) fotony; (C) protony; (D) elektrony.

26. Wiek Wszechświata jest szacowany na około:

(A) 12 · 10 ⁶ lat; (B) 4 · 10 ⁹ lat; (C) 15 · 10 ⁹ lat; (D) 6 000 lat.

27. Czas własny życia mionu τ 0 ≈ 2 µs. Jeśli jego relatywistyczna energia kinetyczna w laboratoryjnym ukła- dzie odniesienia jest dwukrotnie większa od energii spoczynkowej, to czas życia w tym układzie wynosi:

(A) 4 µs; (B) 0,5 µs; (C) 2 µs; (D) 6 µs.

28. Piezoelektryków nie używamy do konstrukcji:

(A) sonarów; (B) laserów; (C) mierników ciśnienia; (D) zapalniczek.

29. Całkowite wewnętrzne odbicie oberwujemy na granicy szkło–próżnia dla kątów padania większych od 30 ^◦ . Współczynnik załamania szkła jest równy:

(A) √

3; (B) 2/ √

3; (C) 2; (D) √

2.

30. Fala dźwiękowa w powietrzu jest zawsze:

(A) stojąca; (B) podłużna; (C) poprzeczna; (D) słyszalna.

Wrocław, 12 II 2003 dr hab. W. Salejda, prof., mgr M.H. Tyc & mgr A. Klauzer-Kruszyna

Pytanie 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Odpowiedź