Przykładowe pytania egzaminacyjne BliW semestr letni 2014
Terminy egzaminu 2014-06-20 (piątek) godz.9  11 sala 128 i 130 C13
egzamin poprawkowy 2014 06 27 (piątek) te same sale i godziny.
Za poprawną odpowiedz
na pytania testowe po 2 pkt, brak odpowiedzi 0 pkt,. Pytań testowych będzie 10. Poniżej
l.p
przykłady pytań do których będą podane trzy odpowiedzi.
W poziomo skierowanym polu elektrycznym o natężeniu E zawieszono na nieważkiej nici kulkę o
1
masie m. Obliczyć wartość ładunku jaki należy umieścić na kulce aby nić odchyliła się od pionu o kąt
a�.�
Napisać prawo Gaussa i korzystając z tego prawa obliczyć natężenie pola elektrycznego E w odległości
2
d od nieskończonej jednorodnie naładowanej płaszczyzny ładunkiem o gęstości powierzchniowej s�.
Obliczyć promień i okres obiegu elektronu o masie m=9,1*10-31 kg i ładunku q=1,6*10-19 C
3
poruszającego się prostopadle do linii pola magnetycznego o indukcji B=10 T.
Obliczyć indukcję magnetyczną w środku odległości między dwoma nieskończenie długimi
4
prostoliniowymi przewodnikami odległymi o 1 m przez które płyną prądy o natężeniu I1=2A, I2 = 4 A
w tym samym kierunku (w kierunkach przeciwnych) (m�o = 4p� * 10-7 N/A2).
Względna przenikalność elektryczna ośrodka �r = 4. Obliczyć współczynnik załamania światła ośrodka
5
względem próżni oraz prędkość światła w tym ośrodku.
Chcesz dobrać substancję dla fotokomórki przeznaczonej do pracy w zakresie światła widzialnego ( =
6
400 750 nm). Który z wymienionych metali będzie odpowiedni do tego celu: tantal (W = 4,2 eV)
wolfram (W= 4,5 eV), bar (W= 2,5 eV) czy lit (W =2,3 eV) (h=6.63*10-34 Js; me=9,1*10-31 kg)? W
oznacza pracę wyjścia elektronu z danego metalu.
7
Energia elektronu w stanie podstawowym atomu wodoru jest równa . Obliczyć
E1 =� -�21,8��10-�19J
długość fali elektromagnetycznej l� �wysyłanej przy przejściu elektronu z poziomu energetycznego o
głównej liczbie kwantowej n =4 do stanu podstawowego (stała Plancka , prędkość
h =� 6,62��10-�34Js
światła ).
c =� 3��108 m s
8
Dopisać brakujący (e) produkt (y) reakcji jądrowej:
239
Np��239Pu +� ...............
93 94
9
Obliczyć długość fali de Broglie a protonu przyspieszonego napięciem 100 KV.
10
Obliczyć masę elektronu poruszającego się z prędkością 0.8c.
Przykłady pytań otwartych
W każdym zestawie będą z opracowania i zapisu wyników pomiarów.
1
Pręt o długości l=1 m przez który płynie prąd o natężeniu i = 2 A znajduje się w polu magnetycznym o
indukcji B = 0.5 T, przy czym wektor indukcji jest prostopadły do pręta i kierunku jego ruchu..
Obliczyć a) pracę jaką trzeba wykonać aby przesunąć pręt na odległość d = 1 m,
b) siłę elektromotoryczną indukowana w pręcie jeżeli jego prędkość v=1 m/s.
Sporządzić odpowiedni rysunek
2
Mierząc średnicę kulki zyskano następujące wyniki : 10.02, 10.01, 10.0, 9.98, 9.99, 10.3, 9.7, 10.0,
10.01 i 9.99 mm. Obliczyć objętość kulki oraz niepewność oceny tej objętości. Wynik podać zgodnie z
obowiązującymi zasadami zaokrąglania i zapisu.
3
Napięcie Halla UH =� g�IB , gdzie ł  stała hallotronu, I  natężenie prądu płynącego przez hallotron,
B  indukcja magnetyczna pola w którym znajduje się hallotron.
W celu wyznaczenia stałej hallotronu zmierzono: napięcie Halla UH = 192.3 mV, natężenie prądu I =
10.3 mA, indukcja magnetyczna B =� (�0.480ą� 0.005)�T (1T = 1N/Am). Pomiar napięcia wykonano
miernikiem na zakresie 200mV, niepewność pomiaru napięcia 0.3% rgd + 1 dgt, rozdzielczość
miernika 0.1 mV, pomiar natężenia prądu wykonano na zakresie 20 mA, niepewność pomiaru 0.5%
rgd+3 dgt, rozdzielczość 10źA. Obliczyć stałą hallotronu oraz niepewność jej wyznaczenia. Zapisać
wynik zgodnie z obowiązującymi zasadami.
4
Mierząc natężenie prądu płynącego przez opornik amperomierzem klasy 0,5 na zakresie 10 A
uzyskano wynik 8,0 A, a w wyniku pomiaru spadku napięcia na tym oporniku za pomocą woltomierza
tej samej klasy na zakresie 50 V uzyskano wynik 40 V. Obliczyć opór opornika oraz niepewność
pomiaru tego oporu. Wynik zapisać zgodnie z zasadami zaokrąglania i zapisu wyników pomiarów oraz
ich niepewności.
5
Pluton 238 ma okres połowicznego rozpadu 87.7 lat i emituje cząstki ą o energii 5.6 MeV (ładunek
elektronu 1.6*10-19 C).
Ile plutonu 238 potrzeba do zbudowania baterii termoelektrycznej o mocy 0.5 kW.
Jaką moc będzie miała ta bateria po 10 latach pracy?
Jaka jest aktywność(liczba rozpadów w jednostce czasu) początkowa i po 10 latach pracy tej baterii?
6
Rozwiązać równanie Schodingera dla cząstki swobodnej, w jedno lub trójwymiarowej jamie
potencjału. Równanie Schrodingera będzie podane.
7
Korzystając z prawa Ampere a wyprowadzić wzór na natężenie pola magnetycznego przewodnika
prostoliniowego, cewki, toroidu.
8
Korzystając z prawa Gaussa wyprowadzić wzór na zależność natężenia pola elektrycznego (potencjału)
pochodzącego od nieskończonej płaszczyzny (dwóch płaszczyzn, kuli metalicznej, kuli dielektrycznej)
9
Korzystając ze wzoru na siłę Lorenza wyprowadzić wzór na siłę działającą na przewodnik z prądem
umieszczony w polu magnetycznym o indukcji B (lub wzór na napięcie Halla).
235
10
Opisać zasadę działania reaktora jądrowego. Napisać przykład reakcji rozszczepienia jądra U, jaką
235
rolę spełnia woda w reaktorach w których paliwem jest U, podać definicję energii wiązania jądra
(nukleonu).