Egzamin Fizyka 2019

1. Definicja jednostki Amper jest następująca:

• Amper jest natężeniem prądu niezmieniającego się, który płynąc w dwóch prostopadłych prostoliniowych nieskończenie długich przewodach, o przekroju okrągłym, umieszczonych w próżni w odległości 1 m jeden od drugiego – wywołałby między tymi przewodami siłę 2,2 * 10^-7 N na każdy metr długości przewodu.

• Amper jest natężeniem prądu zmiennego, który płynąc w dwóch równoległych prostoliniowych nieskończenie długich przewodach, o przekroju okrągłym = 1mm^2, umieszczonych w próżni w odległości 1 m jeden od drugiego – wywołałby między tymi przewodami siłę 2 * 10^-7 N na każdy metr długości przewodu.

• Amper jest natężeniem prądu niezmieniającego się, który płynąc w dwóch równoległych prostoliniowych nieskończenie długich przewodach, o przekroju okrągłym znikomo małym, umieszczonych w próżni w odległości 1 m jeden od drugiego – wywołałby między tymi przewodami siłę 2 * 10^-7 N na każdy metr długości przewodu.

• Amper jest natężeniem prądu niezmieniającego się, który płynąc w dwóch równoległych prostoliniowych nieskończenie długich przewodach, o przekroju okrągłym (= 1 cm^2), umieszczonych w argonie w odległości 1 cm jeden od drugiego – wywołałby między tymi przewodami siłę 2 * 10^-7 N na każdy metr długości przewodu.

2. Prawo Gaussa dla pola magnetycznego ma postać:

3. Poniżej zostały przedstawione cztery równania Maxwella, jednak jedno z nich zostało zapisane błędnie, które z poniższych równań nie jest równaniem Maxwella:

5. Przyspieszenie a = an w ruchu jednostajnym po okręgu zwane niekiedy przyspieszeniem dośrodkowym wynosi:

6. Jednostką pracy i energii w układzie SI jest:

• dżul [J] jest to praca siły 1[N] na drodze 1 [m]

• Wat [W] jest to praca siły 1[N] na drodze 1 [m] w czasie 1 [s]

• Newton [N] jest to praca siły 1[N] na drodze 1 [m]

• Pascal [Pa] jest to praca jaką wykonuje siła 1[N] na powierzchni 1[m^2]

8. Która z definicji nie określa I zasady dynamiki Newtona?

• Ruch jednostajny prostoliniowy oznacza, że na ciało nie działają żadne siły.

• Ciało pozostaje w spoczynku, gdy działające na nie siły wzajemnie się równoważą.

• Bezwładnością ciała jest jego zdolność do zachowania stanu ruchu jednostajnego, prostoliniowego przy braku działania sił.

• Jeżeli na ciało nie działają żadne siły lub działające siły wzajemnie się równoważą, to ciało to pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnie przyśpieszonym.

9. Popęd siły F(wektor) jest to

• iloczyn siły i kwadratu czasu jej działania.

• wektor o kierunku zgodnym z kierunkiem wektora F i module równym iloczynowi siły i czasu jej działania.

• iloczyn masy m ciała i prędkości v którą wywoła siła F.

• wektor o kierunku zgodnym z kierunkiem wektora prędkości v i module równym iloczynowi masy ciała m i prędkości v.

10. Która z poniższych zasad nie jest spełniona dla układu izolowanego:

• Zasada zachowania energii.

• Zasada zachowania momentu pędu.

• Zasada zachowania pędu.

• Zasada zachowania popędu siły.

11. Prawo kwantyzacji ładunku mówi, że:

• nie ma takiego prawa.

• występujące w przyrodzie ładunki są wielokrotnością ładunku elektronu.

• występujące w przyrodzie ładunki są wielokrotnością ładunku neutronu.

• występujące w przyrodzie ładunki są sumą ładunków protonów i neutronów.

12. Kelwin jest jednostką temperatury termodynamicznej skali, w której temperatura punktu potrójnego (punkt potrójny odpowiada stanowi równowagi między fazą stałą , ciekłą i gazową) wody jest równa:

• 300,15 K.

• 273,16 K.

• 100 °C.

• 0°C.

13. Iloczyn skalarny dwóch wektorów a i b (oznaczamy symbolicznie a * b ) jest:

14. Dla kondensatora płaskiego nie osiągnie się wzrostu jego pojemności poprzez:

• Zwiększenie powierzchni okładek.

• Zmniejszenie odległości pomiędzy okładkami.

• Wprowadzenie pomiędzy okładki ośrodka dielektrycznego.

• Zmniejszenie powierzchni okładek.

15. Wartość liczbowa przyśpieszenia chwilowego a(zwanego też przyśpieszeniem) jest:

16. Gęstość energii w pola elektrycznego o natężeniu E i indukcji D w ośrodku o względnej przenikalności elektrycznej er nie możemy zapisać jako :

17. Układem inercjalnym NIE nazwiemy układ odniesienia:

• W którym obowiązuje pierwsza zasada dynamiki Newtona.

• Poruszający się ruchem jednostajnym postępowym z dowolną prędkością.

• Odległych gwiazd stałych.

• Pozostający w spoczynku.

18. Iloczyn wektorowy dwóch wektorów a i b (oznaczamy symbolicznie a x b ) jest:

19. Reguła Lenza pozwala na określenie kierunku indukowanej SEM, według reguły:

• Prąd indukowany w obwodzie ma taki kierunek, że wytwarzane przez ten prąd własne pole magnetyczne wspiera zmianę strumienia magnetycznego, która go wywołuje.

• Prąd indukowany w obwodzie ma taki kierunek, że wytwarzane przez ten prąd własne pole magnetyczne przeciwdziała zmianie strumienia magnetycznego, która go wywołuje.

• Prąd indukowany w obwodzie ma taki kierunek, że nie wpływa on na pole magnetyczne, które go wywołuje.

• Prąd indukowany w obwodzie ma taki kierunek, że wytwarzane przez ten prąd własne pole magnetyczne ma indukcję B = 0.

20. Wartość liczbowa prędkości chwilowej v(nazywanej też prędkością) jest:

21. Dla układu O2x2y2z2 poruszającego względem nieruchomego układu O1x1y1z1 ruchem jednostajnym z prędkością V równoległą do osi O2x2 i O1x1 tylko jedno z poniższych wyrażeń opisuje transformatę Lorentza, które to wyrażenie?

22. Co nazywamy strumieniem pola elektrycznego:

• Iloczyn wektorowy wektora natężenia pola elektrycznego i wektora powierzchni.

• Ilość linii sił pola przechodzących na zewnątrz przez daną powierzchnię.

• Iloczyn skalarny wektora powierzchni i przechodzącego przez nią wektora natężenia pola elektrycznego.

• Całkowity strumień przechodzący przez daną powierzchnię zamkniętą.

24. Skalarami są wielkości których opis ogranicza się do podania:

• tylko wartości liczbowej.

• wartość liczbowej (zwanej też modułem), kierunku, zwrotu i punktu przyłożenia.

• wartość liczbowej (zwanej też modułem) i kierunku.

• kierunku, zwrotu i punktu przyłożenia.

25. Pęd ciała o masie m poruszającego się z prędkością v(wektor) jest to

• iloczyn siły jaka działa na ciał i kwadratu czasu jej działania.

• wektor o kierunku zgodnym z kierunkiem wektora v(wektor) i module równym iloczynowi siły jaka działa na ciał i czasu jej działania.

• iloczyn masy m ciała i prędkości v(skalar).

• wektor o kierunku zgodnym z kierunkiem wektora prędkości v(wektor) i module równym iloczynowi masy ciała m i prędkości v(skalar).

26. Które z poniższych stwierdzeń dotyczących gęstości energii w polu elektrycznym jest fałszywe:

• Gęstość energii w polu elektrycznym jest nieliniową funkcją natężenia pola elektrycznego.

• Najmniejsza gęstość energii pola elektrycznego występuje w próżni.

• Gęstość energii w polu elektrostatycznym nie zależy od rodzaju ośrodka.

• Gęstość energii w polu elektrycznym dla dielektryka jest zależna od wektora indukcji elektrycznej.

27. Jednostką mocy w układzie SI jest:

• dżul [J] jest to moc siły 1[N] na drodze 1[m].

• Wat [W] jest to praca 1[J] wykonana w czasie 1[s].

• Newton [N] jest to moc siły 1[N] na drodze 1[m]

• Pascal [Pa] jest to praca jaką wykonuje siła 1[N] na powierzchni 1[m^2] w czasie 1[s].

28. Przyrost entropii dS układu w temperaturze T definiujemy jako:
gdzie dQ. jest przyrostem ciepła, a dU przyrostem energii wewnętrznej układu

29. Prawo Biotta – Sawarta – Laplacea ma następująca postać matematyczną i jego zastosowanie pozwala na:

31. Który z czynników nie ma wpływu na potencjał pola elektrycznego w danym punkcie pola:

• Rozkład przestrzenny ładunku elektrycznego.

• Rodzaj ośrodka.

• Odległość od źródła pola elektrycznego (od ładunku).

• Czas potrzebny na przemieszczenie ładunku próbnego z nieskończoności do danego punktu pola.

32. Dla procesów odwracalnych kiedy układ o temperaturze T wykonuje pracę przeciw ciśnieniu zewnętrznemu (dW = pdV), pierwszą zasadę termodynamiki możemy zapisać następująco (gdzie T-temperatura, U-energia węwnetrzna, S- entropia a u-potencjał chemiczny układu układu):

33. Zgodnie z prawem Coulomba siła oddziaływania elektrostatycznego zależy od:

• Wartości ładunków, ich znaku i kwadratu odległości.

• Wzajemnych znaków, kwadratu odległości i rodzaju ośrodka.

• Rodzaju ośrodka, ruchu ładunków, ich znaków oraz wzajemnego położenia.

• Rodzaju ośrodka, odległości ładunków, ich znaków oraz ich wartości.

34. Wektorami są wielkości do opisu których niezbędna jest znajomość:

• tylko samej wartości liczbowej.

• wartość liczbowej (zwanej też modułem), kierunku, zwrotu i punktu przyłożenia.

• wartość liczbowej (zwanej też modułem) i kierunku.

• kierunku, zwrotu i punktu przyłożenia.

35. Siła działająca na jednostkę długości każdego z przewodników prostoliniowych umieszczonych w odległości a od siebie w których płyną prądy I1 , I2 wyraża się wzorem:

36. Prawo indukcji elektromagnetycznej Faraday’a mówi, że:

37. Wybierz najbardziej pełne (prawidłowe) fizyczne sformułowanie drugiej zasady dynamiki Newtona:

• Przyspieszenie jakiemu ulega ciało pod wpływem działania siły F jest wprost proporcjonalne do masy ciała i posiada ten sam kierunek i zwrot co siła F.

• Jeżeli na ciało działa niezrównoważona siła to ciało porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym z przyspieszeniem liniowym wprost proporcjonalnym do tej siły a odwrotnie proporcjonalnym do miary bezwładności ciała, którą jest jego masa.

• Masę ciała m określa iloczyn wektorowy wektora siły F i wektora przyśpieszenia a.

• Zmiana momentu pędu ciała równa jest popędowi siły wywartemu na to ciało.

38. Który z poniższych układów odniesienia ma najlepsze cechy układu inercjalnego:

• Układ związany ze środkiem Naszej Galaktyki.

• Układ związany ze Słońcem.

• Układ związany z Ziemią.

• Układ związany z odległymi gwiazdami stałymi (z poza Naszej Galaktyki).

39. Sformułowane przez Franklina prawo zachowania ładunku stwierdza, że:

• W układzie zamkniętym całkowity ładunek pozostaje stały.

• W układzie zamkniętym anhilacja naładowanych cząstek nie jest możliwa.

• Zasada superpozycji oddziaływań elektrostatycznych musi być spełniona.

• W układzie zamkniętym przyrost ładunku odbywa się kosztem pola elektrostatycznego.

40. Dla nieskończenie długich płaskich i równoległych powierzchni naładowanych jednakowym lecz przeciwnym ładunkiem o gęstości powierzchniowej (umieszczonych w próżni) :

• 

  Pole elektryczne jest minimalne pomiędzy warstwami i wynosi

• Pole pomiędzy warstwami jest niejednorodne o bliżej nieokreślonej wartości

• 

  Pole elektryczne w obszarze swego występowania ma wartość dwukrotnie większą niż dla pojedynczej nieskończonej warstwy o tej samej gęstości powierzchniowej ładunku i wynosi

• 

  Maksymalne pole elektryczne jest na powierzchniach naładowanych i wynosi

41. Równanie drgań harmonicznych (równanie ruchu) masy m zawieszonej na sprężynie o stałej sprężystości k tłumionych (współczynnik tłumienia f) ma następującą postać matematyczną

42. Które ze stwierdzeń nie jest wynikiem prawa Gaussa dla pola elektrycznego:

• Jeżeli ładunek leży na zewnątrz zamkniętej powierzchni, to strumień natężenia pola elektrycznego przez tę powierzchnię znika.

• Strumień natężenia pola elektrycznego przez dowolną powierzchnię zamkniętą jest wprost proporcjonalny do całkowitego ładunku zamkniętego w tej powierzchni.

• Strumień pola nie zależy od wielkości ładunku elektrycznego zawartego wewnątrz powierzchni.

• Strumień natężenia pola elektrycznego przez dowolną powierzchnię zamkniętą zależy od rodzaju ośrodka.

43. Potencjału U pola elektrycznego nie możemy (w układzie SI jednostek) wyrażać w:

• [Nm/C]

• [J/(As)]

• [V]

• [J/(Asm)]

44. Wzór na siłę Lorentza ma postać i opisuje:

45. Negatywny wynik doświadczenia Michelsona-Morley’a był dowodem na:

• Istnienie „eteru”.

• Słuszności transformacji Gallileusza dla dużych prędkośc.

• Skończoności prędkości światła.

• Nieprawidłowości opisu propagacji światła na bazie transformacji Gallileusza.

46. Wybierz nieprawidłowe stwierdzenie dotyczące natężenia pola elektrycznego:

• Jest to siła Coulomba działająca na jednostkowy ładunek próbny.

• Zasada addytywności ma także zastosowanie dla tej wielkości fizycznej.

• Jest odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości od źródła pola.

• Gęstość rozkładu ładunku nie wpływa bezpośrednio na natężenie pola elektrycznego.

47. Która z poniższych definicji układów inercjalnych jest fałszywa? Układy inercjalne to:

• układy w którym obowiązuje zasada względności Galileusza.

• układy, które poruszają się względem siebie bez przyspieszenia.

• układy w których jest identyczny przebieg zjawisk fizycznych.

• układy, które poruszają się względem siebie ruchem jednostajnym, prostoliniowym.

48. Pojemność elektryczną C dowolnego kondensatora elektrycznego definiujemy jako:

gdzie: Q to ładunek elektryczny zgromadzony w kondensatorze, (delta)U to różnica potencjałów miedzy elektrodami kondensatora, S powierzchnia elektrod, d odległość pomiędzy elektrodami.

49. Dla dipola elektrycznego (elektryczny moment dipolowym |p|=|qd|) natężenie pola elektrycznego E na osi prostopadłej do wektora momentu dipolowego p zależy od:

• Ośrodka, odległości od dipola oraz jego momentu dipolowego.

• Ośrodka, kwadratu odległości od dipola oraz jego momentu dipolowego.

• Ośrodka, odległości od dipola, jego momentu dipolowego i rozmiarów dipola.

• Ośrodka, sześcianu odległości od dipola oraz jego momentu dipolowego.

50. Wśród szerokiej klasy drgań możemy wyróżnić drgania harmoniczne.

51. Moment bezwładności bryły wyrażony jest zależnością

52.Δt1 oznacza czas jaki upływa miedzy dwoma zdarzeniami w nieruchomym układzie odniesienia O1x1y1z1. Układ O2x2y2z2 porusza się z prędkością V względem układu O1x1y1z1 tak, że oś O1x1 jest równoległa do osi O2x2. Ile wynosi czas Δt2 między tymi zdarzeniami mierzony w układzie O2x2y2z2.

53. Podaj które z poniższych stwierdzeń stanowią postulaty szczególnej teorii względności Einsteina.

• Zasada względności oraz stała prędkość światła w układach inercjalnych.

• Zasada względności i transformacja Lorentza.

• Zasada względności oraz niezmienniczość praw fizyki w układach inercjalnych.

• Transformacja Lorentza i stała prędkość światła.

54. Indukcja magnetyczna B pochodzącą od nieskończenie długiego prostoliniowego przewodnika w punkcie odległym o ro od przewodnika z prądem I jest wyrażona wzorem:
gdzie: uo – przenikalność magnetyczna próżni, ur – względna przenikalność magnetyczna ośrodka.

55. Natężenie pola elektrycznego E nie możemy (w układzie SI jednostek) wyrażać w:

• [N/C]

• [V/m]

• [N/m^2]

• [J/(Asm)]

56. Równanie ruchu drgań swobodnych masy m zawieszonej na sprężynce o stałej sprężystości k ma następującą postać matematyczną;

57. Odcinek Δx2 leży wzdłuż osi O2x2 poruszającego się układu odniesienia O2x2y2z2. Układ O2x2y2z2 porusza się z prędkością V względem układu O1x1y1z1. tak, że oś O1x1 jest równoległa do osi O2x2. Ile wynosi długość odcinka Δx1 w układzie O1x1y1z1.

58. Pojemności elektrycznej kondensatora nie możemy (w układzie SI jednostek) wyrażać w:

• [C/V]

• [Wb]

• [F]

• [CA/W]

59. Które stwierdzenie nie jest wnioskiem z badań Biota i Savarta nad polem magnetycznym prądów elektrycznych.

• indukcja pola magnetycznego B w danym punkcie ośrodka jest wprost proporcjonalna do natężenia prądu I płynącego w przewodniku.

• indukcja pola magnetycznego B w danym punkcie pola nie zależy od własności ośrodka.

• indukcja pola magnetycznego B w danym punkcie ośrodka zależy od kształtu i rozmiarów przewodnika z prądem.

• indukcja pola magnetycznego B w danym punkcie ośrodka zależy od położenia tego punktu względem przewodnika.

60. Momentem siły M względem punktu 0 (osi obrotu) nazywamy iloczyn wektorowy wektora wodzącego r i wektora siły F . (wektory F i r tworzą kąt alfa):

61. Odpowiednikiem siły dla ruchu obrotowego jest moment siły, który nie zależy od:

• Wielkości przyłożonej siły.

• Czasu działania siły.

• Kierunku działania siły.

• Odległości siły od punktu obrotu.

62. Które z poniższych stwierdzeń jest fałszywe:

• Wektor indukcji elektrycznej D jest niezależny od natężenia pola elektrycznego E.

• Wektor indukcji elektrycznej D w próżni wynosi: D = (epsilon)0 E.

• Kierunek wektora indukcji elektrycznej zależy od kierunku wektora pola elektrycznego oraz własności dielektryka.

• Całkowity ładunek zgromadzony wewnątrz dowolnej powierzchni zamkniętej równy jest strumieniowi wektora indukcji elektrycznej przez tą powierzchnię.

63. Wzór Ampera na siłę elektrodynamiczną dF działający na przewodnik z prądem I o długości dl umieszczony w polu magnetycznym o indukcji B ma postać:

64. Która z poniższych zależności na pewno nie przedstawia funkcji opisującej falę płaską.

65. Relatywistyczne składanie prędkości w układach inercjalnych określa następująca relacja ( v1 –prędkość wzdłuż O1x1. w układzie nieruchomym O1x1y1z1., v2 – prędkość wzdłuż osi O2x2 w układzie poruszającym się O2x2y2z2 z prędkością V)

66. Układ z liczbą stanów G składający się z N cząstek jest układem niezwyrodniałym jeżeli

67. Przyrost entropii dS układu definiujemy jako:

68. Klasyczna funkcja rozkładu Maxwella – Boltzmana dla niezwyrodniałego gazu cząstek o temperaturze T i energii Fermiego Ef ma postać:

gdzie k to stała Boltzmana.

69 Który z poniższych wzorów nie określa relatywistycznej energii kinetycznej Ek.

70. W procesie nieodwracalnym

• entropia układu rośnie dS>0

• energia wewnętrzna układu maleje dU<0 entropia układu rośnie dS>0

• entropia układu maleje dS<0

• energia wewnętrzna układu rośnie dU>0