Fizyka II AiR Tematy egzaminacyjne

Fizyka II AiR Tematy egzaminacyjne – część I

9 maja 2013

1. Przedstaw zasadę zachowania ładunku elektrycznego. przykłady
2. Pole elektryczne ładunku punktowego i układu ładunków punktowych

a.   prawo Coulomba
b .   linie sił pola
c.   natężenie pola elektrycznego wytwarzanego przez ładunek punktowy

3. Zasada superpozycji pola elektrycznego
4. 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

5. Prawo Gaussa dla pola elektrycznego

a.  Definicja strumienia elektrycznego
b.  Sformułuj prawo Gaussa i podaj jego interpretację
c.  Korzystając z prawa Gaussa wyprowadzić wzór na zależność wartości natężenia pola

elektrycznego od odległości R dla ładunku punktowego

d. Wyprowadzić wzór na natężenie pola elektrycznego wytwarzanego przez

jednorodnie naładowaną nieskończoną powierzchnię przewodnika

6. 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 elektrycznego wytwarzanego przez

ładunek rozmieszczony na metalowej obręczy

7. Dipol elektryczny w jednorodnym polu elektrycznym

a. moment dipolowy dipola elektrycznego - definicja
b. moment sił działających na dipol w jednorodnym polu elektrycznym
c. energia potencjalna dipola elektrycznego

8. Pojemność elektryczna

a.  Wyprowadzić wzór na pojemność kondensatora płaskiego
b.  Wyprowadzić wzór na energię zgromadzoną w kondensatorze płaskim
c.  Wyprowadzić wzór na gęstość energii pola elektrycznego
d.  Wyjaśnij zmianę natężenia pola elektrycznego wewnątrz kondensatora po

wprowadzeniu dielektryka pomiędzy okładki kondensatora

9. 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

Fizyka II AiR Tematy egzaminacyjne – część I

9 maja 2013

10. 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

e. Wyprowadź wzór na moment sił działających na ramkę z prądem umieszczoną w

jednorodnym polu magnetycznym

11. Pole magnetyczne przewodnika z prądem

a. Prawa Biota-Savarta

i. Sformułuj prawo Biota-Savarta

ii. Wyprowadzić zależność na wartość indukcji pola magnetycznego

wytwarzanego przez stały prąd elektryczny płynący przez przewodnik
kołowy

12. Oddziaływanie dwu przewodników prostoliniowych przez które płynie stały prąd elektryczny.

Definicja jednostki natężenia prądu elektrycznego

13. Prawo

Ampere’a dla pola magnetycznego

14. Na podstawie prawa Ampere’a wyprowadzić zależność wartość pola magnetycznego

wewnątrz solenoidu

15. 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 1 - ramka wyciągana jest ze stałą prędkością obszaru pola

magnetycznego.

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

16. Samoindukcja

a. Siła elektromotoryczna samoindukcji w solenoidzie, indukcyjność solenoidu
b. energia pola magnetycznego i jej gęstość

17. Fale elektromagnetyczne

a. podstawowe właściwości fali elektromagnetycznej

Fizyka II AiR Tematy egzaminacyjne – część I

9 maja 2013

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 prędkości

d) Przedstaw procesy przebiegające na Słońcu będące źródłem energii emitowanej

przez słońce. Wyjaśnij skąd się bierze ta energia

23. Własności efektu fotoelektrycznego (fotoefektu)

a. Wyjaśnij powstanie fotoprądu w fotokomórce po oświetleniu katody. Czy każda

długość fali elektromagnetycznej generuje fotoprąd ?

b. Przedstaw własności efektu fotoelektrycznego których wyjaśnienie wymaga

założenia korpuskularnej natury fali elektromagnetycznej.

24. Efekt Comptona

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

fali padającej.

25. Opisz mechanizm powstawania promieniowania X. Wyjaśnij dlaczego świadczy on o

kwantowej naturze promieniowania elektromagnetycznego

26. 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

27. Napisz równanie Schroedingera dla cząstki swobodnej i wyznacz wzór na jej energię.
28. Omów zasadę nieoznaczoności
29. Wyprowadź wzór na energię cząstki w nieskończonej studni potencjału i wyjaśnij różnicę

pomiędzy rozwiązaniem klasycznym, a kwantowym.