1

Zadanie 1. (12 pkt)

Źródło: CKE 11.2006 (PR), zad. 5.

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Poziom rozszerzony

6

Zadanie

Punktowane elementy odpowiedzi

Liczba

punktów

Zapisanie warunku ruchu po okrĊgu

qvB

R

mv

2

.

1

Uzyskanie zaleĪnoĞci

qB

mv

R

.

1

5.1

Podanie uzasadnienia np.

W warunkach opisanych w zadaniu wszystkie wielkoĞci są staáe zatem war-

toĞü

R nie ulega zmianie.

1

3

ZauwaĪenie, Īe w opisanej sytuacji naáadowana cząstka porusza siĊ

w oĞrodku (np. w cieczy), a nie w próĪni, co powoduje oddziaáywanie

z materią i zmniejszanie wartoĞci prĊdkoĞci.

1

5.2

Odwoáanie siĊ do zaleĪnoĞci

qB

m

R

ǖ

i wykazanie, Īe wraz ze zmniejsza-

niem siĊ wartoĞci prĊdkoĞci maleje promieĔ toru cząstki.

1

2

Skorzystanie z zaleĪnoĞci

qB

m

R

ǖ

i wyraĪenie stosunku promieni

D

E

E

D

E

D

q

m

q

m

R

R

.

1

Wykorzystanie informacji z tekstu o masach i áadunkach cząstek.

1

5.3

Oszacowanie/obliczenie stosunku promieni

Į

ȕ

= 3600

R
R

.

1

3

Zapisanie równania reakcji

A

A-4

4

Z

Z-2

2

X

Y + He

o

.

1

5.4

Zapisanie równania reakcji

A

A

0

Z

Z+1

-1

X

Y + e

o

.

1

2

Podanie nazwy - zasada zachowania áadunku.

1

Zadanie 5

5.5 Podanie nazwy - zasada zachowania liczby nukleonów.

1

2

Razem za zadanie

12

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

Zad

anie 1.

Magnetyzm

– poziom rozszerzony

KLUCZ ODPOWIEDZI

2

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.

sk

sk

P U I

˜

230V 0,261A

˜

P

60W

|

P

Zadanie 4.2 (2 pkt)

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

wáókna wynosi 0

o

C.

sk

sk

U

I

R

230V

88,1

:

sk

I

2,61A

sk

I

Zadanie 4.3 (2 pkt)

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





0

1

 D ˜ '

R R

T

,

stąd

0

0



'

D ˜

R R

T

R

Po wybraniu wáaĞciwych danych i podstawieniu otrzymujĊ:

3

1

881

88,1

5 10 K 881





: 

:

'

˜

˜

:

T

1800K

'

T

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)

3

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.

Gdy do wáókna Ğwiecącej Īarówki, zasilanej napiĊciem przemiennym, zbliĪymy
biegun silnego magnesu wáókno bĊdzie drgaü.

Gdy do wáókna Ğwiecącej Īarówki, zasilanej napiĊciem staáym, zbliĪymy biegun
silnego magnesu wáókno odchyli siĊ.

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.

U

l

R

S

,

zatem

˜

U

R S

l

Po podstawieniu danych liczbowych otrzymujĊ:

11

2

8

881 8 10 m

5 10

m





: ˜ ˜

˜

: ˜

l

0,14m

|

l

Zadanie 4.6 (2 pkt)

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

dodatnią, a dla póáprzewodników ma wartoĞü ujemną.

Dla metali, w których wystĊpuje gaz elektronowy (duĪa liczba swobodnych
elektronów) wzrost temperatury powoduje wzrost drgaĔ sieci krystalicznej, co
utrudnia przepáyw prądu elektrycznego (powoduje zwiĊkszenie oporu
elektrycznego).
Dla póáprzewodników wzrost temperatury równieĪ powoduje wzrost drgaĔ sieci
krystalicznej, ale jednoczeĞnie powoduje zwiĊkszenie liczby noĞników (dziur lub
elektronów), co pociąga za sobą wzrost natĊĪenia prądu czyli zmniejszenie
oporu.

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)