1

Zadanie 1. (12 pkt)

Źródło: CKE 11.2006 (PR), zad. 5.

12

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Poziom rozszerzony

Zadanie 5. Naáadowana cząstka w polu magnetycznym (12 pkt)

Naáadowana cząstka porusza siĊ w próĪni z prĊdkoĞcią o staáej wartoĞci

w obszarze

jednorodnego, staáego pola magnetycznego prostopadle do linii tego pola.

5.1 (3 pkt)

WykaĪ, Īe w opisanej powyĪej sytuacji cząstka porusza siĊ po okrĊgu o promieniu

qB

m

R

ǖ

, oraz Īe promieĔ ten jest staáy.

5.2 (2 pkt)

W rzeczywistoĞci tory naáadowanych cząstek poruszających siĊ

w jednorodnym, staáym polu magnetycznym, (np. w cieczy

w komorze pĊcherzykowej) są najczĊĞciej spiralne (promieĔ

krzywizny zmniejsza siĊ patrz rys.). WyjaĞnij, dlaczego tak siĊ dzieje

odwoáując siĊ do odpowiednich zaleĪnoĞci.

Zadanie 1.1 (3 pkt)

Zadanie 1.2 (2 pkt)

Magnetyzm

– poziom rozszerzony

2

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii

13

Poziom rozszerzony

5.3 (3 pkt)

W pewnym eksperymencie w obszar jednorodnego pola magnetycznego wstrzeliwano

z jednakowymi prĊdkoĞciami cząstki D i E. Oszacuj stosunek promieni okrĊgów po jakich

poruszają siĊ cząstki wchodzące w skáad tych wiązek, przyjmując, Īe masa protonu lub

neutronu jest okoáo 1800 razy wiĊksza od masy elektronu.

5.4 (2 pkt)

Cząstki D lub E powstają miĊdzy innymi w wyniku samorzutnych rozpadów jąder

atomowych. Napisz schemat rozpadu jądra

A

Z

X , w wyniku którego powstaje cząstka D oraz

schemat rozpadu w wyniku którego powstaje cząstka ȕ.

1. .................................................................................................................................................

2. .................................................................................................................................................

5.5 (2 pkt)

Zapisz nazwy dwóch zasad zachowania, z których korzystamy przy zapisywaniu tych

schematów.

1. .................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

2. .................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

Zadanie 1.3 (3 pkt)

Zadanie 1.4 (2 pkt)

Zadanie 1.5 (2 pkt)

3

Zadanie 2. (12 pkt)

Źródło: CKE 2008 (PR), zad. 4.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Poziom rozszerzony

8

Zadanie 4. ĩarówka (12 pkt)

Opór elektryczny wáókna pewnej Īarówki w temperaturze 0

o

C wynosi 88,1 ȍ. ĩarówkĊ

doáączono do Ĩródáa prądu przemiennego o napiĊciu skutecznym 230 V. Podczas Ğwiecenia

przez ĪarówkĊ páynąá prąd o natĊĪeniu skutecznym 261 mA, a opór wáókna Īarówki wskutek

wzrostu temperatury wzrósá

dziesiĊciokrotnie.

Opór elektryczny wáókna zmienia siĊ wraz ze wzrostem temperatury zgodnie z zaleĪnoĞcią





0

1

R R

T

D

 ˜ '

Zadanie 4.1 (2 pkt)

Oblicz moc pobieraną przez Ğwiecącą ĪarówkĊ.

Zadanie 4.2 (2 pkt)

Oblicz natĊĪenie skuteczne prądu w Īarówce podczas wáączania zasilania, gdy temperatura

wáókna wynosi 0

o

C.

Zadanie 4.3 (2 pkt)

Oblicz przyrost temperatury wáókna Īarówki po wáączeniu Īarówki i rozgrzaniu siĊ wáókna.

gdzie:

0

R – opór w temperaturze 0

o

C,

Į – temperaturowy

wspóáczynnik

wzrostu

oporu,

dla wáókna tej Īarówki jest równy 5·10

–3

K

–1

,

ǻT – przyrost temperatury wáókna Īarówki.

Zadanie 2.1 (2 pkt)

Zadanie 2.2 (2 pkt)

Zadanie 2.3 (2 pkt)

4

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Poziom rozszerzony

9

Zadanie 4.4 (2 pkt)

Do wáókna Ğwiecącej Īarówki zbliĪono biegun N silnego magnesu.

Zapisz, jak zachowa siĊ wáókno Īarówki po zbliĪeniu magnesu, gdy Īarówka jest zasilana

napiĊciem przemiennym, a jak, gdy jest zasilana napiĊciem staáym.

Zadanie 4.5 (2 pkt)

Oblicz dáugoĞü drutu wolframowego, z którego wykonano wáókno Īarówki, jeĞli wiadomo, Īe

pole powierzchni przekroju poprzecznego drutu wynosi 8·10

–11

m

2

, a opór wáaĞciwy wolframu

w temperaturze 0

o

C jest równy 5˜10

–8

:˜m.

Zadanie 4.6 (2 pkt)

WyjaĞnij, dlaczego temperaturowy wspóáczynnik wzrostu oporu Į dla metali ma wartoĞü

dodatnią, a dla póáprzewodników ma wartoĞü ujemną.

Nr zadania

4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6.

Maks. liczba pkt

2

2

2

2

2

2

Wypeánia

egzaminator! Uzyskana liczba pkt

Zadanie 2.4 (2 pkt)

Zadanie 2.5 (2 pkt)

Zadanie 2.6 (2 pkt)