• Nie Znaleziono Wyników

(1)EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI 28 VI 2010 Imię i nazwisko

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "(1)EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI 28 VI 2010 Imię i nazwisko"

Copied!
2
0
0

Pełen tekst

(1)

EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI 28 VI 2010 Imię i nazwisko. . . . dla I r. Wydz. Inż. Środ., kierunek IŚ II termin nr albumu. . . .

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 = +3 pkt,błędna odpowiedź = 1 pkt.

Dane: g ≈ 10 m/s2, sin(30o) = 1/2, c ≈ 3 · 108m/s, π ≈ 3, ε0 ≈ 10−11F/m, µ0 ≈ 10−6H/m, e ≈ 1, 6 · 10−19C, h ≈ 7·10−34Js, me ≈ 10−30kg, NA≈ 6·1023mol−1, prędkość dźwięku w powietrzu 340 m/s, gęstość powietrza 1,2 kg/m3.

1. Błędnym stwierdzeniem jest:

(A) doświadczenie Francka-Hertza potwierdziło istnienie stanów kwantowych elektronów w atomach;

(B) doświadczenie Sterna-Gerlacha nad dyfrakcją elektronów potwierdziło ich falową naturę;

(C) zdolność rozdzielczą mikroskopu optycznego ogranicza falowa natura światła;

(D) doświadczenie Oersteda dowodzi, że źródłem pola magnetycznego jest ruch ładunków elektrycznych.

2. Pionowy bardzo długi izolowany drut jest naładowany w próżni jednorodnie ładunkiem o gęstości liniowej 3 · 10−9C/m. Wartość wektora natężenia pola elektrostatycznego w odległości 10 m od niego jest równa:

(A) 20 N/C; (B) 25 N/C; (C) 10 N/C; (D) 5 N/C.

3. Zamknięty obwód elektryczny o oporze R znajduje się w polu magnetycznym. Jeśli strumień magnetyczny obejmowany obwodem dla t = 0 wynosi Φ0, a dla 0 < t < T strumień zmienia się w sposób ciągły i przyjmuje w chwili czasu T wartość Φ(T ), to w obwodzie tym w czasie T przepłynął ładunek równy:

(A) [Φ0− Φ(T )]/2R; (B) [Φ0+ Φ(T )]/R; (C) 2[Φ0− Φ(T )]/R; (D) [Φ0− Φ(T )]/R.

4. Nieprawdziwym stwierdzeniem jest:

(A) relatywistyczna dylatacja czasu τ = τ0/p1 − β2 jest efektem rzeczywistym;

(B) transformacje Lorentza są słuszne dla prędkości V  c;

(C) częstotliwość odbieranego światła przez spoczywający detektor nie zależy od prędkości źródła;

(D) relatywistyczne skrócenie długości l = l0p1 − β2 obiektu w kierunku ruchu jest efektem pozornym.

5. Powiększenie poprzeczne soczewki m = −s0/s; dla m < 0 obraz jest odwrócony; dla m > 0 obraz jest prosty (nieodwrócony). Dla soczewki o ogniskowej f > 0, obraz jest odwrócony, rzeczywisty i powiększony dla:

(A) s > 2f ; (B) 0 < s < f ; (C) s > f ; (D) f < s < 2f . 6. Prawdziwym stwierdzeniem jest:

(A) wektor natężenia pola elektrostatycznego ~E wewnątrz miedzianej kuli umieszczonej w zewnętrznym polu elektrycznym jest wektorem zerowym;

(B) wektor ~E na powierzchni miedzianej kuli umieszczonej w zewnętrznym polu elektrycznym jest styczny do powierzchni kuli;

(C) ładunek Q doprowadzony na izolowaną miedzianą sferę o promieniu zewnętrznym R i wewnętrznym 99R/100 rozmieszcza się równomiernie na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni sfery;

(D) w dielektryku umieszczonym między okładkami naładowanego kondensatora płaskiego indukowana jest polaryzacja, której wektor ~P jest równoległy do natężenia ~E pola w kondensatorze.

7. Cząsteczka toneru ma masę 10−15kg, ładunek Q = +100e, i aby nie odrywała się od bębna kserokopiarki, siła przyciągania elektrostatycznego między bębnem i cząsteczką powinna być dwa razy większa od jej ciężaru. Natężenie pola elektrycznego przy powierzchni bębna jest równe:

(A) 2500 N/C; (B) 1250 N/C; (C) 3750 N/C; (D) 3125 N/C.

8. Błędnym stwierdzeniem jest:

(A) różnica faz między dwiema falami może się zmienić, jeżeli jedna lub obie ulegają odbiciu;

(B) aby wyznaczyć kierunek i zwrot wektora d ~B wytwarzanego przez fragment przewodu z prądem należy:

uchwycić fragment prawą dłonią, tak aby kciuk wskazywał kierunek płynącego prądu; wtedy palce prawej dłoni wskazują kierunek i zwrot d ~B;

(C) dwa przewodniki, w których płyną prądy równoległe (antyrównoległe), odpychają się (przyciągają się);

(D) wszystkie znane 3 rodzaje neutrin są hadronami najprawdopodobniej zbudowanymi z 2 lub 3 kwarków.

9. Otwarty włącznik napięcia, opornik R i kondensator C są połączone szeregowo z akumulatorem o SEM równej E . Z kondensatorem jest połączona równolegle świetlówka, która zapala się przy napięciu U < E . Po zwarciu włącznika świetlówka zapali się po czasie:

(A) −RC ln(1 − U/E ); (B) RC ln(1 + U/E ); (C) RC ln(1 + U/E ); (D) RC ln(1 − U/E ).

Pytanie 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Odpowiedź

(2)

10. Ilość energii emitowanej w jednostce czasu z jednostki powierzchni ciała doskonale czarnego (cdc) o temper- aturze T wynosi R = σT4, gdzie σ = 7·10−8W/(m2·K4). Potraktujmy Słońca jako (cdc). Jego powierzchnia ma temperaturę 6 · 103K, a promień kuli słonecznej 1,4 · 109m. W czasie jednej sekundy Słońce traci masę:

(A) 7,11 · 1018kg; (B) 8,5 kg; (C) 2,37 · 1010kg; (D) 3,39 · 109kg.

11. Mol Cu ma masę 64 g, gęstość miedzi 9 · 103kg/m3, a jej przewodność właściwa 1,7 · 10−8Ω·m. Na jeden atom miedzi przypada jeden elektron gazu elektronów swobodnych. W drucie miedzianym o promieniu 4 mm płynie prąd I = 5 A. Prędkość dryfu elektronów oraz wartość natężenia pola elektrycznego w drucie wynoszą:

(A) (∼ 7,8 · 10−6) m/s i (∼ 1,8 · 10−3) V/m; (C) 4,6 · 10−6m/s i (∼ 6 · 10−5) V/m;

(B) 3 · 10−3m/s i (∼ 8 · 10−3) V/m; (D) 4,6 · 10−3m/s i (∼ 4 · 10−4) V/m.

12. Gęstość energii pola magnetycznego wewnątrz próżniowego solenoidu, w którym płynie prąd I = 2 A, wynosi 2 J/m3. Liczba zwojów solenoidu przypadająca na jednostkę jego długości, tj. n = N/L, wynosi:

(A) (102) 1/m; (B) (103) 1/m; (C) (2 · 102) 1/m; (D) (2 · 103) 1/m.

13. Wskaż nieprawdziwe stwierdzenie:

(A) Pole elektryczne generowane w zjawisku indukcji elektromagnetycznej jest polem potencjalnym;

(B) Pole elektryczne wokół jednorodnie naładowanej metalowej sfery jest polem potencjalnym;

(C) Wartość wektora prędkości protonu poruszającego się w polu magnetostatycznym jest stała;

(D) Źródłem ferromagnetyzmu są spiny elektronów atomów ferromagnetyka.

14. Do spektometru masowego SM wstrzykiwana jest mieszanina dwóch jonów o ładunkach +Q, które przeszły przez ten sam selektor prędkości jonów. Jon atomu węgla 126C porusza się w SM po okręgu o promie- niu 23 cm. Jeśli nieznany jon zakreśla okrąg o promieniu 1,84 m, to jego liczba masowa wynosi:

(A) 144; (B) 96; (C) nie można obliczyć; (D) 48.

15. Elektron o masie spoczynkowej m0 przyspieszony w próżni różnicą potencjałów U uzyskał relatywistyczną energię kinetyczną równą m0c2. Prędkość tego elektronu jest równa:

(A) c/2; (B) c

3/2; (C) nie można obliczyć; (D) 2c/3.

16. W obwodzie LC z pojemnością C = 6µF maksymalne napięcie na kondensatorze wynosi 2 V, a maksymalne natężenia prądu w cewce 12 mA. Indukcyjność L i okres T drgań w tym obwodzie wynoszą:

(A) L = 3000 H i T = 0,6 ms; (C) L = 0,167 H i T = 6 ms;

(B) L = 1667 H i T = 60 ms; (D) L = 144,4 H i T = 50 ms.

17. Elektron w stanie z n = 3 orbituje wokół protonu w atomie wodoru w średniej od niego odległości ∼ 45 · 10−11m. Siła oddziaływania elektrostatycznego elektronu i protonu wynosi:

(A) ∼ 1,05 · 10−9N; (B) ∼ 9,4 · 10−9N; (C) ∼ 1,05 · 10−12N; (D) ∼ 9,4 · 10−12N.

18. Składowa x-owa ax przyspieszenia ładunku Q o masie M poruszającego się w próżni w polu elektromagne- tycznym o ~E = (Ex; 0; Ez) i ~H = (0; Hy; 0) w chwili, gdy ma prędkość ~V = (Vx; Vy; Vz) jest równa:

(A) Q(Ex− µ0HyVz)/M ; (B) Q(Ex− 0HyVz)/M ; (C) Q(Ex− HyVx)/M ; (D) Q(Ex− µ0HyEz)/M . 19. Moc prądu elektrycznego 250 kW jest przesyłana z elektrowni do niedużej miejscowości za pomocą linii,

której opór wynosi R = 100 Ω. Załóżmy, że prąd elektryczny przesyłamy za pomocą tej linii pod napięciami U1= 230 V i U2= 23 kV. Oznaczmy przez P1 i P2 moce tracone na linii przesyłowej. Iloraz P2/P1 wynosi:

(A) nie można obliczyć; (B) 10−6; (C) 10−4; (D) 10−2.

20. Podczas rozszczepienia jądra23592U o masie 4 · 10−25kg wydziela się energia 200 MeV= 3,2 · 10−11J. Niechaj elektrownia atomowa o 33% sprawności ma moc 1000 MW. W czasie jednego roku, tj. przez 3 · 107s, do zapewnienia ciągłej pracy takiej elektrowni potrzebna jest masa uranu 23592U równa:

(A) 1125 kg; (B) 896 kg; (C) 2414 kg; (D) 3248 kg.

21. Fotoelektron wybity światłem o długości λ ma długość fali materii λB. Praca wyjścia z materiału wynosi:

(A) hc/λB− λ2B/(2meh2); (B) hc/λ − λ2B/(2meh2); (C) hc/λB− h2/(2meλ2); (D) hc/λ − h2/(2meλ2B).

Pytanie 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Odpowiedź

Wrocław, 28 VI 2010 dr hab. inż. W. Salejda, prof. PWr

Cytaty

Powiązane dokumenty

Przewodnik ten jest równoległy do osi OZ poza płaszczy- zną XY , w której jest zgięty tworząc dwa odcinki o równych długościach a prostopadłe do siebie, jak

Moment bezwładności obracającej się gwiazdy neutronowej maleje w czasie jej zapadania się do 1/3 swojej wartości początkowej.. Jednorodna linijka o długości 0,6 m jest

Dla ciała wykonującego dowolny ruch w polu grawitacyjnym Ziemi (przy zaniedbaniu sił oporu) jest zachowana:.. (A) tylko energia potencjalna; (C) energia kinetyczna

(B) ABCD wykonuje ruch obrotowy jednostajnie przyspieszony wokół dpp w taki sposób, że bok AB jest równoległy do dpp i środek geometryczny ABCD porusza sie po okręgu o promieniu

(A) ABCD wykonuje ruch obrotowy jednostajnie przyspieszony wokół dpp w taki sposób, że bok AB jest równoległy do dpp i środek geometryczny ABCD porusza sie po okręgu o promieniu

(D) Wartość wektora prędkości protonu poruszającego się w polu magnetostatycznym jest stała.. Na jeden atom Cu przypada jeden elektron gazu

Oryginalna zasada nieoznaczoności Heisenberg (ZNH) dotyczy pojedynczego, jednoczesnego pomiaru położenia i pędu elektronu i ma postać: ∆x · ∆p x ∼ h, gdzie ∆x oraz ∆p x

Oryginalna zasada nieoznaczoności Heisenberg (ZNH) dotyczy pojedynczego, jednoczesnego pomiaru położenia i pędu elektronu i ma postać: ∆x · ∆p x ∼ h, gdzie ∆x oraz ∆p x