1

Indukcja elektromagnetyczna

– poziom podstawowy

KLUCZ ODPOWIEDZI

Zadanie 1. (4 pkt)

Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 22.



    





  



Lub:
  

   

        

  



  

































 
        

         

      

        

       
      
         





 
         

          

           

         

        

          

    

          





          

           





   













      



 







       

er

v

r

v

v





















         



















         

  





    


   



   



   



   







 

       
      
      
        







 







 

 

 



 

 



  









     
        

          

 



          

   
   
          

  







      

  

          

   

 

 











































 

 





  









     









v v v







 















v





   









v









 



 



v



         

   

     







v





  









v

        

         







         





Zadanie 2. (3 pkt)

Źródło: CKE 11.2006 (PP), zad. 22.

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Poziom podstawowy

3

Zapisanie zaleĪnoĞci

2

2

v

m

mgh

.

1

18.1

Obliczenie zmiany energii

ǻE

p

= 9·10

-3

J.

Dopuszcza siĊ rozwiązanie z zastosowaniem równaĔ ruchu.

1

18

18.2

Podanie dwóch przyczyn strat energii np. wystĊpowanie siá

oporu podczas ruchu, strata energii przy czĊĞciowo

niesprĊĪystym odbiciu od podáoĪa.

Za podanie jednej przyczyny – 1pkt.

2

4

Zapisanie zaleĪnoĞci

qvB

r

mv

2

i podstawienie

fr

r

v

S

Z

2

.

1

Otrzymanie zaleĪnoĞci

m

qB

f

S

2

.

1

19

Zapisanie prawidáowego wniosku –

czĊstotliwoĞü obiegu

cząstki nie zaleĪy od wartoĞci jej prĊdkoĞci, poniewaĪ

q, B,

oraz

m są wielkoĞciami staáymi.

1

3

Prawidáowe zinterpretowanie informacji na rysunku

i wyznaczenie róĪnicy dróg przebytych przez oba promienie

'

x = 0,0000012 m (lub 1,2 Pm).

1

20

ZauwaĪenie, Īe dla fali o dáugoĞci

O

= 0,4 Pm róĪnica dróg

wynosi 3

O

, zatem w punkcie

P – wystąpi wzmocnienie

Ğwiatáa.

1

2

21.1 Podanie minimalnej energii jonizacji E = 13,6 eV.

Za podanie wartoĞci (– 13,6 eV) nie przyznajemy punktu.

1

Skorzystanie z warunku

2

13,6

n

eV

E

n



.

1

21

21.2

Podanie minimalnej energii wzbudzenia

E

min

= 10,2 eV.

Za podanie wartoĞci (– 10,2 eV) nie przyznajemy punktu.

1

3

Skorzystanie z zaleĪnoĞci

2

m

e B

r

v

v i doprowadzenie jej do

postaci

m

eB

r

v

.

1

Skorzystanie z zaleĪnoĞci

O

=

mv

h

p

h

i uzyskanie związku

h

B

r e

O

.

1

22

Obliczenie wartoĞci wektora indukcji

B § 2·10

–3

T.

1

3

Stwierdzenie, Īe cząstki alfa są bardzo maáo przenikliwe i nie

wnikają do wnĊtrza organizmu.

Dopuszcza siĊ stwierdzenie, ze cząstki alfa mają maáy zasiĊg.

1

23

Stwierdzenie, Īe promieniowanie gamma jest bardzo

przenikliwe i wnika do wnĊtrza organizmu.

Dopuszcza siĊ stwierdzenie, ze cząstki gamma mają duĪy zasiĊg.

1

2

Skoro przy tej samej temperaturze gwiazda 2 wysyáa 10

6

razy

wiĊcej energii niĪ SáoĔce to „powierzchnia” gwiazdy 2

musi

byü teĪ 10

6

razy wiĊksza.

1

24.1

PoniewaĪ powierzchnia kuli to

S = 4SR

2

to promieĔ gwiazdy

3 musi byü 1000 = 10

3

razy wiĊkszy od promienia SáoĔca.

1

PoáoĪenie gwiazdy 3 na diagramie H – R pozwala wyciągnąü

wniosek, Īe jej temperatura jest taka sama jak dla SáoĔca.

1

24

24.2 PoáoĪenie gwiazdy 3 na diagramie H – R pozwala wyciągnąü

wniosek, Īe jej promieĔ jest mniejszy od promienia SáoĔca.

1

4

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Poziom podstawowy

2

Zadania zamkniĊte (punktacja 0 – 1)

Zadanie

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

OdpowiedĨ

A

B

B

A

C

A

B

D

B

A

Nr.

zadania

Punktowane elementy odpowiedzi

Liczba

punktów Razem

11.1

Wpisanie prawidáowych

okreĞleĔ pod rysunkami.

1

ZauwaĪenie, Īe droga jest równa poáowie dáugoĞci okrĊgu

1

11

11.2 Obliczenie drogi | 6,28m

s

.

1

3

Ustalenie przebytej drogi (10 m)

np. na podstawie wykresu.

1

12

Obliczenie wartoĞci prĊdkoĞci Ğredniej

m

= 2,5

s

sr

v

.

1

2

Ustalenie wartoĞci siáy napĊdowej F

nap

= 2500 N.

1

Ustalenie

wartoĞci siáy wypadkowej po ustaniu wiatru F

wyp

= 500 N.

1

13

Obliczenie wartoĞci przyspieszenia

2

m

= 0,5

s

a

.

1

3

Zastosowanie równaĔ opisujących drogĊ i prĊdkoĞü w ruchu

jednostajnie przyspieszonym i przeksztaácenie ich do postaci

umoĪliwiającej obliczenie przyspieszenia (

2

2

a

s

v

).

1

14

Obliczenie wartoĞci przyspieszenia a

= 1,2 m/s

2

.

1

2

15.1 Zaznaczenie prawidáowej odpowiedzi –

tylko elektrony.

1

15 15.2

Udzielenie prawidáowej odpowiedzi –

przewodnictwo

elektryczne metali pogarsza siĊ (zmniejsza siĊ) wraz

ze wzrostem temperatury.

Dopuszcza siĊ uzasadnienie opisujące zaleĪnoĞü oporu

przewodnika (metali) od temperatury.

1

2

16.1

Udzielenie prawidáowej odpowiedzi

– jednoczesna zmiana ciĞnienia, objĊtoĞci i temperatury

zachodzi w przemianie 1 – 2.

1

16

16.2 Udzielenie prawidáowej odpowiedzi – temperatura gazu jest

najwyĪsza w punkcie 2.

1

2

WyraĪenie wartoĞci siáy dziaáającej na gwóĨdĨ

p

F

t

'

'

.

1

17.1

Obliczenie wartoĞci siáy F

= 2,5 kN.

1

2

ZauwaĪenie, Īe

2

2

m

mgh

v

1

Zapisanie wyraĪenia

2

2

h

g

v

.

1

17

17.2

Obliczenie wysokoĞci h

= 5 m.

1

3

tor

przemieszenie

A

B

A

B

2

Zadanie 4. (1 pkt)

Źródło: CKE 2010 (PP), zad. 8.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Klucz punktowania odpowiedzi – poziom podstawowy

3

Zadanie 8.

WiadomoĞci i rozumienie

Opisywanie wpáywu pola magnetycznego zwojnicy na

ruch prostoliniowego przewodnika z prądem

umieszczonego w jej Ğrodku

0–1

Poprawna odpowiedĨ:

A. 0 N.
Zadanie 9.

WiadomoĞci i rozumienie

Analizowanie zjawiska zaáamania Ğwiatáa przy

przechodzeniu przez dwie granice miĊdzy trzema

oĞrodkami o róĪnych wspóáczynnikach zaáamania.

0–1

Poprawna odpowiedĨ:

C. n

1

< n

3

< n

2

.

Zadanie 10.

WiadomoĞci i rozumienie Przyporządkowanie gwiazdy do typu widmowego na

postawie jej temperatury

0–1

Poprawna odpowiedĨ:

D. czerwone olbrzymy.
Zadanie 11.1.

WiadomoĞci i rozumienie

Zapisanie warunku, który musi byü speániony, aby

moĪna byáo ruch ciaáa w ziemskim polu

grawitacyjnym uznaü jako swobodne spadanie

0–1

1 p. – poprawne uzupeánienie zdania, np.:

... gdy nie wystĊpują siáy oporu.

lub

... gdy jedyną siáą dziaáającą na ciaáo jest siáa grawitacji.

Zadanie 11.2.

Korzystanie z informacji

Narysowanie wykresu zaleĪnoĞci wysokoĞci, na której

znajduje siĊ ciaáo od czasu trwania ruchu

0–4

1 p. – obliczenie wysokoĞci, na której znajduje siĊ kamieĔ (np.: 18,75 m; 15 m; 8,75 m; 0 m)

lub przebytej drogi przez kamieĔ (np.: 1,25 m; 5 m; 11,25 m; 20 m)

1 p. – opisanie i wyskalowanie osi (z uwzglĊdnieniem wysokoĞci)
1 p. – naniesienie punktów o odpowiednich wspóárzĊdnych na wykresie

(np.: 0 s, 20 m; 0,5 s, 18,75 m; 1 s, 15 m; 1,5 s, 8,75 m; 2 s, 0 m)

1 p. – narysowanie krzywej

Fizyka i astronomia – poziom podstawowy

Klucz punktowania odpowiedzi

6

Zadanie 12.3

Korzystanie z informacji

Wykazanie, Īe w ukáadzie SI energia kinetyczna

protonu wyraĪona jest w dĪulach.

0–2

1 pkt – zapisanie, Īe

> @

kg

T

m

C

E

k

2

2

2

˜

˜

1 pkt – wykonanie przeksztaáceĔ i wykazanie, Īe [E

k

] =

2

2

s

m

kg ˜

= J

Zadanie 13.1

Korzystanie z informacji

Obliczenie wspóáczynnika sprĊĪystoĞci sprĊĪyny

wykorzystując wykres zaleĪnoĞci siáy wprawiającej

ciaáo w drgania od jego przemieszczenia.

0–2

1 pkt – zapisanie zaleĪnoĞci

x

F

k i podstawienie wartoĞci liczbowych odczytanych

z wykresu

1 pkt – obliczenie wspóáczynnika sprĊĪystoĞci sprĊĪyny k = 80 N/m
Zadanie 13.2

Korzystanie z informacji

Wykazanie, Īe maksymalna wartoĞü przyspieszenia

drgającej kulki jest równa podanej wartoĞci.

0–1

1 pkt – zapisanie zaleĪnoĞci

m

F

a i obliczenie maksymalnej wartoĞci przyspieszenia

a

max

= 4 m/s

2

Zadanie 14.1

Tworzenie informacji

Ustalenie, jak zmieniáa siĊ gĊstoĞü gazu

w przedstawionej przemianie gazowej.

Uzasadnienie odpowiedzi, podając odpowiednie

zaleĪnoĞci.

0–2

1 pkt – zapisanie stwierdzenia:

gĊstoĞü gazu w przemianie rosáa

1 pkt – zapisanie uzasadnienia np.: wzrost ciĞnienia gazu byá trzykrotny, a temperatury

dwukrotny zatem objĊtoĞü

malaáa

lub

zapisanie

V

m

U

gdzie

p

T

R

n

V

˜

˜

i odpowiedni komentarz o zmianie objĊtoĞci

Zadanie 14.2

Korzystanie z informacji

Ustalenie, który z wymienionych w tabeli gazów

poddano opisanej przemianie gazowej.

0–3

1 pkt – zapisanie równania

T

R

n

V

p

˜

˜

˜

i podstawienie

P

m

n

Zadanie 3.3 (2 pkt)

Zadanie 3. (5 pkt)

Źródło: CKE 2009 (PP), zad. 12.

Fizyka i astronomia – poziom podstawowy

Klucz punktowania odpowiedzi

5

gr

F

G

b

F

G

r

F

G

Zadanie 11.2

WiadomoĞci i rozumienie Obliczenie wartoĞci siáy nacisku ciaáa na podáogĊ

windy w ruchu jednostajnie przyspieszonym do góry.

0–3

1 pkt – uwzglĊdnienie, Īe F

N

= F

b

+ F

g

= m·a + m·g

1 pkt – wyznaczenie wartoĞci przyspieszenia (a = 1 m/s

2

)

1 pkt – obliczenie wartoĞci siáy nacisku

F

N

= 660 N

Zadanie 11.3

Korzystanie z informacji

Narysowanie i zapisanie nazwy siá dziaáających

na ciaáo w windzie (ukáad nieinercjalny) podczas

ruszania windy do góry.

0–2

1 pkt – narysowanie trzech siá i nazwanie ich

gr

F

G

– siáa grawitacji (siáa ciĊĪkoĞci, ciĊĪar)

b

F

G

– siáa bezwáadnoĞci

r

F

G

– siáa reakcji

1 pkt – zachowanie odpowiednich relacji miĊdzy wektorami





0





b

gr

r

F

F

F

G

G

G

Zadanie 12.1

Korzystanie z informacji

Narysowanie siáy dziaáającej na cząstkĊ obdarzoną

áadunkiem elektrycznym poruszającą siĊ w

jednorodnym polu magnetycznym.

0–1

1 pkt – poprawne zaznaczenie siáy: wektor siáy skierowany poziomo w prawo
Zadanie 12.2

Tworzenie informacji

Wyprowadzenie wzoru okreĞlającego energiĊ

kinetyczną cząstki obdarzonej áadunkiem

elektrycznym poruszającej siĊ w jednorodnym polu

magnetycznym.

0–2

1 pkt – skorzystanie z zaleĪnoĞci

d

L

F

F lub

r

v

m

B

v

q

2

˜

˜

˜

1 pkt – uzyskanie zaleĪnoĞci

m

r

B

q

E

k

2

2

2

2

˜

˜

Zadanie 3.1 (1 pkt)

Zadanie 3.2 (2 pkt)