Fizyka II SKP

Tematy egzaminacyjne 2012 – zakres materiału
1. Pole elektryczne ładunku punktowego i układu ładunków punktowych a. prawo Coulomba b . linie sił
pola c. natężenie pola elektrycznego wytwarzanego przez ładunek punktowy
2. Ruch ładunku w jednorodnym polu elektrycznym: wyprowadź wzór na równanie toru elektronu w
przypadku gdy wpada on w obszar jednorodnego pola elektrycznego z prędkością prostopadła do linii sił
3. Prawo Gaussa dla pola elektrycznego

a. Sformułuj prawo Gaussa i podaj jego interpretację
b. Korzystając z prawa Gaussa wyprowadzić wzór na zależność wartości natężenia pola
elektrycznego od odległości dla ładunku punktowego
c. Wyprowadzić wzór na natężenie pola elektrycznego wytwarzanego przez jednorodnie
naładowaną nieskończoną powierzchnię przewodnika
d. Wyprowadzić wzory na natężenie pola elektrycznego wytwarzanego przez dwie jednorodnie
naładowane nieskończone płyty metalowe

4. Potencjał pola

a. Potencjał pola elektrycznego, linie ekwipotencjalne
b. Praca sił pola elektrycznego
c. Wyprowadź zależność potencjału pola elektrycznego wytwarzanego przez ładunek punktowy od
odległości od tego ładunku
d. Potencjał i natężenie pola elektrycznego wytwarzanego przez układ ładunków punktowych -
zasada superpozycji pól
e. Zależność pomiędzy potencjałem a natężeniem pola elektrycznego
f. Wyprowadzić wzór na wartość potencjału i natężenia pola elektrycznego wytwarzanego przez
ładunek rozmieszczony na metalowej obręczy

5. Dipol elektryczny w jednorodnym polu elektrycznym a. moment dipolowy dipola elektrycznego b.
moment sił działających na dipol w jednorodnym polu elektrycznym c. energia potencjalna dipola
elektrycznego
6. Pojemność elektryczna

a. Definicja pojemności przewodnika
b. Wyprowadzić wzór na pojemność kondensatora płaskiego
c. Wyprowadzić wzór na energię zgromadzoną w kondensatorze płaskim
d. Wyprowadzić wzór na gęstość energii pola elektrycznego
e. Wyjaśnij zmianę natężenia pola elektrycznego wewnątrz kondensatora po wprowadzeniu
dielektryka pomiędzy okładki kondensatora

7. Prąd elektryczny w metalach-model mikroskopowy

a. Na postawie mikroskopowej teorii przewodnictwa w metalach wyprowadzić wzór na zależność
gęstości prądu elektrycznego płynącego w metalu od natężenia pola elektrycznego
b. Wyprowadź wzór na prawo Ohma
c. Na postawie mikroskopowej teorii przewodnictwa w metalach wyprowadzić wzór na moc
wydzielaną w jednostce objętości metalu przez który płynie prąd elektryczny oraz wzór na pracę
prądu
d. Przedstaw pierwsze i drugie prawo Kirchhoffa
e. Wyznacz jak zależy od czasu wartość ładunku zgromadzonego na okładkach kondensatora w
czasie jego rozładowania

8. Pole magnetyczne

a. Podstawowe wielkości charakteryzujące pole magnetyczne: wektor indukcji, linie sił pola
magnetycznego, strumień pola , dipolowy moment magnetyczny
b. Przedstaw właściwości siły działającej na ładunek elektryczny poruszający się w polu
magnetycznym

c. Wyjaśnij dlaczego prąd elektryczny płynący w metalowej płytce umieszczonej prostopadle do
linii sił jednorodnego pola magnetycznego powoduje pojawienie się różnicy potencjałów pomiędzy
jej bokami (efekt Halla). Wyprowadź wzór na wartość tej różnicy potencjałów
d. Ruch naładowanej cząstki w polu magnetycznym. Wyprowadź wzór na promień okręgu po jakim
porusza się cząstka wpadająca w obszar pola magnetycznego z prędkością prostopadłą do wektora
indukcji pola magnetycznego

9. Przedstaw siłę działającą na prostoliniowy przewodnik w umieszczony polu magnetycznym
10. Ramka z prądem w jednorodnym polu magnetycznym

a. moment sił działających na ramkę umieszczoną w jednorodnym pole magnetycznym
b. dipolowy moment magnetyczny płaskiego obwodu z prądem elektrycznym

11. Pole magnetyczne przewodnika z prądem

a. Prawa Biota-Savarta
b. Wyprowadzić zależność na wartość indukcji pola magnetycznego wytwarzanego przez stały prąd
elektryczny płynący przez :

i. nieskończenie długi przewodnik prostoliniowy (w odległości R od niego)
ii. przewodnik kołowy

12. Oddziaływanie dwu przewodników prostoliniowych przez które płynie stały prąd elektryczny. Definicja
jednostki natężenia prądu elektrycznego
6. Prawo Ampere’a dla pola magnetycznego
13. Na podstawie prawa Ampere’a wyprowadzić zależność wartość pola magnetycznego wewnątrz
solenoidu
14. Indukcja elektromagnetyczna

a. Definicja strumienia pola magnetycznego
b. Prawo Gaussa dla pola magnetycznego
c. zjawisko indukcji elektromagnetycznej i prawa nim rządzące:

i. prawo Faradaya ,
ii. reguła przekory Lenza
iii. przykład - ramka wyciągana jest ze stałą prędkością obszaru pola magnetycznego.
iv. Zasada pracy transformatora – indukcja wzajemna

d. Wyjaśnić w jakich warunkach powstają prądy wirowe i jaka jest tego przyczyna

15. Samoindukcja

a. indukcyjność solenoidu
b. energia pola magnetycznego i jej gęstość

16. Wyprowadź wzór na zależność natężenia prądu od czasu po odłączeniu źródła SEM i zwarcia obwodu
składającego się z opornika o oporności R i cewki o indukcyjności L
17. Fale elektromagnetyczne

a. podstawowe właściwości fali elektromagnetycznej
b. szybkość przepływu energii przenoszonej przez falę elekromagnetyczną
c. ciśnienie fali elektromagnetycznej

18. Interferencja fali elektromagnetycznej. Prążki interferencyjne
19. dyfrakcja promieniowania X na materiałach krystalicznych. Warunek na wystąpienie maksimów
interferencyjnych (prawo Bragga)
20. Szczególna teoria względności

a. Postulaty szczególnej teorii względności
b. Przedstaw wnioski wynikające z transformacji Lorentza dotyczące:

i) równoczesność zdarzeń
ii) „ skrócenie czasu” , „skrócenia długości”
iii) czasu pomiędzy zdarzeniami
iii) niezależności zdarzeń

21. Transformacja prędkości
22. Dynamika relatywistyczna

a) II zasada dynamiki w mechanice relatywistycznej

b) Związek pomiędzy masą spoczynkową, pędem i energią całkowitą
c) Energia kinetyczna w dynamice relatywistycznej i jej przybliżenie dla małych pr

23. Własności efektu fotoelektrycznego (fotoefektu)

a. Przedstaw własności efektu fotoelektrycznego których wyjaśnienie wymaga założenia
korpuskularnej natury fali elektromagnetycznej.
b. Wyjaśnij powstanie fotoprądu w fotokomórce po oświetleniu katody. Czy każda długość fali
elektromagnetycznej generuje fotoprąd ?

24. Efekt Comptona

a. Opisz efekt Comptona
b. Wyjaśnij dlaczego długość fali ugiętej (rozproszonej) musi być większa od długości fali padającej.

25. Fale materii

a. Przedstaw hipotezę de Broglie'a i doświadczenie C.J.Davissona L.G.Germera ją potwierdzające
b. Czym jest funkcja falowa. Przedstaw jej podstawowe własności

26. Napisz równanie Schroedingera dla cząstki swobodnej i wyznacz wzór na jej energię.
27. Omów zasadę nieokreśloności Heisenberga
28. Wyprowadź wzór na energię cząstki w nieskończonej studni potencjału i wyjaśnij różnicę pomiędzy
rozwiązaniem klasycznym, a kwantowym.
29. Fizyka jądra atomowego-budowa