1

Magnetyzm

– poziom podstawowy

Zadanie 1. (3 pkt)

Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 16.

Zadanie 2. (1 pkt)

Źródło: CKE 2005 (PP), zad. 18.



     

 

   

         

          

          

    


 




    


 




   

         

  

             

           

     









 

 

 

     



 





















  

   

         

    













   

   

       

          

           

             



2

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

5

Arkusz I

Zadanie 12. Cząstki w polu magnetycznym (2 pkt)

Zadanie 13. CiĊĪarek na sprĊĪynie (5 pkt)

Wykres przedstawia zaleĪnoĞü poáoĪenia ciĊĪarka drgającego na sprĊĪynie od czasu.

13.1 (1 pkt)

Odczytaj z wykresu i zapisz, w których momentach czasu wartoĞü prĊdkoĞci ciĊĪarka byáa

równa zeru.

Rysunek przedstawia tory ruchu dwóch cząstek

1 i 2, które posiadają taki sam pĊd i wpadają

w obszar jednorodnego pola magnetycznego.

WyjaĞnij dlaczego:



tory cząstek zakrzywione są w przeciwne

strony,



promienie krzywizn torów są róĪne.

(1)

(2)

0

B

G

0

B z

G

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

9

Arkusz I

Zadanie 17. Proton (5 pkt)

W jednorodnym polu magnetycznym, którego wartoĞü indukcji wynosi 0,1 T, krąĪy w próĪni

proton po okrĊgu o promieniu równym 20 cm. Wektor indukcji pola magnetycznego jest

prostopadáy do páaszczyzny rysunku i skierowany za tĊ páaszczyznĊ.

17.1 (2 pkt)

Zaznacz na rysunku wektor prĊdkoĞci protonu. OdpowiedĨ krótko uzasadnij, podając

odpowiednią reguáĊ.

17.2 (3 pkt)

WykaĪ, Īe proton o trzykrotnie wiĊkszej wartoĞci prĊdkoĞci

krąĪy po okrĊgu o trzykrotnie

wiĊkszym promieniu.

Nr zadania

15

16.1 16.2 17.1 17.2

Maks. liczba pkt

2

3

1

2

3

Wypeánia

egzaminator! Uzyskana liczba pkt

Zadanie 3. (2 pkt)

Źródło: CKE 01.2006 (PP), zad. 12.

Zadanie 4. (5 pkt)

Źródło: CKE 05.2006 (PP), zad. 17.

Zadanie 4.1 (2 pkt)

3

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

9

Arkusz I

Zadanie 17. Proton (5 pkt)

W jednorodnym polu magnetycznym, którego wartoĞü indukcji wynosi 0,1 T, krąĪy w próĪni

proton po okrĊgu o promieniu równym 20 cm. Wektor indukcji pola magnetycznego jest

prostopadáy do páaszczyzny rysunku i skierowany za tĊ páaszczyznĊ.

17.1 (2 pkt)

Zaznacz na rysunku wektor prĊdkoĞci protonu. OdpowiedĨ krótko uzasadnij, podając

odpowiednią reguáĊ.

17.2 (3 pkt)

WykaĪ, Īe proton o trzykrotnie wiĊkszej wartoĞci prĊdkoĞci

krąĪy po okrĊgu o trzykrotnie

wiĊkszym promieniu.

Nr zadania

15

16.1 16.2 17.1 17.2

Maks. liczba pkt

2

3

1

2

3

Wypeánia

egzaminator! Uzyskana liczba pkt

Zadanie 4.2 (3 pkt)

2

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Poziom podstawowy

ZADANIA ZAMKNIĉTE

W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz jedną poprawną odpowiedĨ.

Zadanie 1. (1 pkt)

O tym, Īe siáy dziaáające na KsiĊĪyc siĊ nie równowaĪą, moĪemy wnioskowaü na podstawie

tego, Īe
A. KsiĊĪyc porusza siĊ po torze krzywoliniowym.

B. okres obiegu KsiĊĪyca dookoáa Ziemi jest wiĊkszy niĪ okres obrotu Ziemi wokóá osi.

C. KsiĊĪyc jest zwrócony do Ziemi zawsze tą samą stroną.

D. okres obiegu KsiĊĪyca wokóá Ziemi jest równy okresowi jego obrotu wokóá osi.

Zadanie 2. (1 pkt)

Na cząstkĊ poruszającą siĊ z prĊdkoĞcią

Gv

w obszarze pola magnetycznego o indukcji

B

G

dziaáa siáa

F

G

(rys.).Sytuacja przedstawiona na rysunku dotyczy

A. protonu.

B. elektronu.

C. neutronu.

D. cząstki

D

.

Zadanie 3. (1 pkt)

JeĪeli zaáoĪymy, Īe podczas powolnego zmniejszania objĊtoĞci gazu jego temperatura

pozostaje staáa, to na pewno
A. praca wykonana nad gazem jest równa zeru.

B. praca wykonana nad gazem jest równa ciepáu oddanemu przez gaz.

C. ciepáo pobrane przez gaz jest równe pracy wykonanej przez gaz.

D. ciepáo oddane przez gaz jest równe zeru.

Zadanie 4. (1 pkt)

Silnik cieplny oddaje do cháodnicy 4 razy wiĊcej ciepáa niĪ zamienia na pracĊ. SprawnoĞü

silnika jest równa
A. 1/5.

B. 1/4.

C. 1/3.

D. 1/2.

Zadanie 5. (1 pkt)

W zewnĊtrznej warstwie SáoĔca o gruboĞci okoáo 100 000 km materia o wyĪszej temperaturze

unosi siĊ ku powierzchni gdzie oddaje czĊĞü energii do otoczenia i po oziĊbieniu spáywa do

wnĊtrza SáoĔca. Zjawisko to nazywamy
A. promieniowaniem cieplnym.

B. przewodnictwem cieplnym.

C. konwekcją.

D. protuberancją.

B

G

Gv

F

G

Próbny egzamin maturalny z fizyki i astronomii

7

Poziom podstawowy

Zadanie 18. Piáeczka (4 pkt)

PiáeczkĊ pingpongową o masie 3 g upuszczono z wysokoĞci 1 m na twarde podáoĪe.

Po odbiciu od podáoĪa wzniosáa siĊ ona na maksymalną wysokoĞü 0,7 m.

18.1 (2 pkt)

Oblicz, o ile w tym czasie zmniejszyáa siĊ energia mechaniczna piáeczki.

18.2 (2 pkt)

Podaj dwie przyczyny, które powodują zmniejszenie energii mechanicznej piáeczki

w opisanej powyĪej sytuacji.

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

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

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

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

Zadanie 19. Cząstka w polu magnetycznym (3 pkt)

Rysunek przedstawia szkic wykresu ilustrujący zaleĪnoĞü

f (v) (czĊstotliwoĞci obiegu naáadowanej cząstki od

wartoĞci jej prĊdkoĞci). Cząstka porusza siĊ w próĪni

w staáym, jednorodnym polu magnetycznym, prostopadle

do linii tego pola.

WykaĪ, wykorzystując odpowiednie zaleĪnoĞci fizyczne,

Īe przedstawiony wykres jest poprawny. Sformuáuj krótko

pisemne uzasadnienie.

f

v

Zadanie 5. (1 pkt)

Źródło: CKE 11.2006 (PP), zad. 2.

Zadanie 6. (3 pkt)

Źródło: CKE 11.2006 (PP), zad. 19.

4

2

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Poziom podstawowy

ZADANIA ZAMKNIĉTE

W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz na karcie odpowiedzi jedną

poprawną odpowiedĨ.

Zadanie 1. (1 pkt)

Dwaj rowerzyĞci poruszając siĊ w kierunkach wzajemnie prostopadáych oddalają siĊ od siebie

z prĊdkoĞcią wzglĊdną o wartoĞci 5 m/s. WartoĞü prĊdkoĞci jednego z nich jest równa 4 m/s,

natomiast wartoĞü prĊdkoĞci drugiego rowerzysty wynosi

A. 1 m/s.

B. 3 m/s.

C. 4,5 m/s.

D. 9 m/s.

Zadanie 2. (1 pkt)

Spadochroniarz o masie 75 kg opada na spadochronie pionowo w dóá z prĊdkoĞcią o staáej

wartoĞci 5 m/s. Siáa oporów ruchu ma wartoĞü okoáo

A. 25 N.

B. 75 N.

C. 250 N.

D. 750 N.

Zadanie 3. (1 pkt)

Linie pola magnetycznego wokóá dwóch równolegáych umieszczonych blisko siebie

przewodników, przez które páyną prądy elektryczne o jednakowych natĊĪeniach, tak jak

pokazano poniĪej, prawidáowo ilustruje rysunek

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

rysunek 1 rysunek 2 rysunek 3 rysunek 4

Zadanie 4. (1 pkt)

Monochromatyczna wiązka Ğwiatáa wysáana przez laser pada prostopadle na siatkĊ

dyfrakcyjną. Na ekranie poáoĪonym za siatką dyfrakcyjną moĪemy zaobserwowaü

A. jednobarwne prąĪki dyfrakcyjne.

B. pojedyncze widmo Ğwiatáa biaáego.

C. pojedynczy jednobarwny pas Ğwiatáa.

D. widma Ğwiatáa biaáego uáoĪone symetrycznie wzglĊdem prąĪka zerowego.

Zadanie 5. (1 pkt)

Zasada nieoznaczonoĞci Heisenberga stwierdza, Īe

A. im dokáadniej ustalimy wartoĞü pĊdu cząstki, tym dokáadniej znamy jej poáoĪenie.

B. im dokáadniej ustalimy wartoĞü pĊdu cząstki, tym mniej dokáadnie znamy jej poáoĪenie.

C. nie ma związku pomiĊdzy dokáadnoĞciami ustalenia wartoĞci pĊdu i poáoĪenia cząstki.

D. im mniej dokáadnie znamy wartoĞü pĊdu cząstki, tym mniej dokáadnie moĪemy ustaliü

jej poáoĪenie.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

3

Poziom podstawowy

Zadanie 6. (1 pkt)

Wiązka dodatnio naáadowanych cząstek pochodzenia kosmicznego dociera do Ziemi

prostopadle do jej powierzchni w okolicach równika (rys.). W wyniku dziaáania ziemskiego

pola magnetycznego zostanie ona odchylona w kierunku

A. póánocnym.

B. poáudniowym.

C. wschodnim.

D. zachodnim.

Zadanie 7. (1 pkt)

RozciągniĊcie sprĊĪyny o 1 cm z poáoĪenia równowagi wymaga wykonania pracy 2 J.

RozciągniĊcie tej samej sprĊĪyny o 3 cm, równieĪ z poáoĪenia równowagi, wymaga

wykonania pracy

A. 6 J.

B. 12 J.

C. 18 J.

D. 24 J.

Zadanie 8. (1 pkt)

Podczas przejĞcia wiązki Ğwiatáa z oĞrodka o wiĊkszym wspóáczynniku zaáamania do oĞrodka

o mniejszym wspóáczynniku zaáamania

dáugoĞü fali

prĊdkoĞü fali

A.

roĞnie,

roĞnie,

B.

roĞnie,

maleje,

C.

maleje,

roĞnie,

D.

maleje,

maleje,

Zadanie 9. (1 pkt)

SprawnoĞü silnika cieplnego wynosi 20%. W ciągu 1 godziny silnik oddaje do cháodnicy

20 kJ energii. W tym czasie pobiera on z grzejnika energiĊ cieplną o wartoĞci

A. 25 kJ.

B. 40 kJ.

C. 50 kJ.

D. 100 kJ.

Zadanie 10. (1 pkt)

Trzy czwarte początkowej liczby jąder pewnego izotopu promieniotwórczego ulega

rozpadowi w czasie 24 godzin. Okres poáowicznego rozpadu tego izotopu jest równy

A. 2 godziny.

B. 4 godziny.

C. 8 godzin.

D. 12 godzin.

oĞ obrotu Ziemi

Z

W

Pn

Pd

S

N

Zadanie 7. (1 pkt)

Źródło: CKE 2007 (PP), zad. 3.

Zadanie 8. (1 pkt)

Źródło: CKE 2007 (PP), zad. 6.

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Poziom podstawowy

5

Zadanie 12. Proton (5 pkt)

W próĪni, w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji

B

G

, porusza siĊ po okrĊgu proton

o masie m i áadunku q . W pewnej chwili prĊdkoĞü protonu jest skierowana tak, jak pokazano

na rysunku. Wektor indukcji magnetycznej jest skierowany prostopadle do páaszczyzny

rysunku, ze zwrotem przed páaszczyznĊ (do patrzącego).

Zadanie 12.1 (1 pkt)

Zaznacz na rysunku powyĪej siáĊ dziaáającą na proton.

Informacja do zadaĔ 12.2 i 12.3

JeĞli prĊdkoĞü protonu jest znacznie mniejsza od prĊdkoĞci Ğwiatáa, to jego energiĊ

kinetyczną, w opisanej powyĪej sytuacji, moĪna obliczyü, korzystając ze wzoru:

m

B

r

q

E

k

2

2

2

2

˜

˜

, gdzie r oznacza promieĔ okrĊgu, po którym porusza siĊ proton.

Zadanie 12.2 (2 pkt)

WyprowadĨ podany powyĪej wzór okreĞlający energiĊ kinetyczną protonu w polu

magnetycznym.

Zadanie 12.3 (2 pkt)

WykaĪ, dokonując rachunku jednostek, Īe w ukáadzie SI energia kinetyczna protonu opisana

wzorem podanym w treĞci zadania jest wyraĪona w dĪulach.

Nr zadania

11.1 11.2 11.3 12.1 12.2 12.3

Maks. liczba pkt

2

3

2

1

2

2

Wypeánia

egzaminator!

Uzyskana liczba pkt

vG

Zadanie 9. (5 pkt)

Źródło: CKE 2009 (PP), zad. 12.

Zadanie 9.1 (1 pkt)

Informacja do zadań 9.2 i 9.3

5

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii

Poziom podstawowy

5

Zadanie 12. Proton (5 pkt)

W próĪni, w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji

B

G

, porusza siĊ po okrĊgu proton

o masie m i áadunku q . W pewnej chwili prĊdkoĞü protonu jest skierowana tak, jak pokazano

na rysunku. Wektor indukcji magnetycznej jest skierowany prostopadle do páaszczyzny

rysunku, ze zwrotem przed páaszczyznĊ (do patrzącego).

Zadanie 12.1 (1 pkt)

Zaznacz na rysunku powyĪej siáĊ dziaáającą na proton.

Informacja do zadaĔ 12.2 i 12.3

JeĞli prĊdkoĞü protonu jest znacznie mniejsza od prĊdkoĞci Ğwiatáa, to jego energiĊ

kinetyczną, w opisanej powyĪej sytuacji, moĪna obliczyü, korzystając ze wzoru:

m

B

r

q

E

k

2

2

2

2

˜

˜

, gdzie r oznacza promieĔ okrĊgu, po którym porusza siĊ proton.

Zadanie 12.2 (2 pkt)

WyprowadĨ podany powyĪej wzór okreĞlający energiĊ kinetyczną protonu w polu

magnetycznym.

Zadanie 12.3 (2 pkt)

WykaĪ, dokonując rachunku jednostek, Īe w ukáadzie SI energia kinetyczna protonu opisana

wzorem podanym w treĞci zadania jest wyraĪona w dĪulach.

Nr zadania

11.1 11.2 11.3 12.1 12.2 12.3

Maks. liczba pkt

2

3

2

1

2

2

Wypeánia

egzaminator!

Uzyskana liczba pkt

vG

Zadanie 9.2 (2 pkt)

Zadanie 9.3 (2 pkt)