{"id":"fizyka-2004-styczen-probna-rozszerzona/zad/22","paper_id":"fizyka-2004-styczen-probna-rozszerzona","number":"22","points":null,"ptype":"open","subject":"fizyka","category":"probna","year":2004,"month":"styczen","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 22. Oscyloskop (9 pkt)\nW specjalnie zaprojektowanej lampie katodowej, służącej do wyznaczania stosunku ładunku\ndo masy elektronu e/m, można równocześnie wytwarzać dwa pola: elektryczne i magnetyczne.\nWartości natężenia pola elektrycznego i indukcji magnetycznej dobieramy tak, by torem elektronów\nwybiegających z katody była linia prosta (patrz rysunek).\nokładka kondensatora\nobszar pola\nmagnetycznego\nekran\nanoda\nkatoda\n!\n!\nUka\nB\n! +\ntor elektronu\na) Jak dobierzesz kierunek linii pola elektrycznego i magnetycznego?\n(1 pkt)\nb) Na przedstawionym w treści zadania schemacie lampy zaznacz kierunek i zwrot wektora\nindukcji magnetycznej oraz narysuj wektory sił działających na elektron w obszarze pola\nelektrycznego i magnetycznego.\n(3 pkt)\nc) Jaki warunek muszą spełniać wartości E i B, aby tor elektronu był linią prostą, przy danym B?\n(1 pkt)\nd) Jakie wielkości zmierzysz w doświadczeniu i z jakiej zależności skorzystasz, aby obliczyć\nnatężenie pola elektrostatycznego?\n(1 pkt)\ne) Jakie wielkości zmierzysz w doświadczeniu i z jakiej zależności skorzystasz, aby obliczyć\nprędkość elektronu?\n(1 pkt)\nf) Jak, posługując się wyznaczonymi wyżej wielkościami, obliczysz e/m?\n(2 pkt)","answer":null,"answer_text":"22. Oscyloskop\nb)\nZnak ! w obszarze pola magnetycznego\nOrientacja wektorów sił działających na elektron w\nobszarze pola elektrycznego i magnetycznego:\nwektor Fe pionowo do góry,\nwektor Fm pionowo w dół\n1 p. -zaznaczenie\nkierunku i zwrotu\nwektora indukcji\nmagnetycznej;\n2 p. -zaznaczenie\nwektorów (po\n1 p. za wektor\nkażdej z sił)\n9\n2\nc)\neE = evB\n1 p. -odpowiedź\nna pytanie\nd)\nZmierzę napięcie między okładkami kondensatora U i\nodległość między jego okładkami d, bo E = d\nU .\n1 p. -odpowiedź\nna pytanie\ne)\nZmierzę UKA, bo eUKA =\n2\nmv 2\n1 p. -odpowiedź\nna pytanie\nf)\nB\nE\nv =\ni eUKA =\n2\nmv 2\n⇒\neUKA=\n2\n2\nB\n2\nmE =\n2\n2\nKA\n2\n2\n2\n2\nB\nd\nU\n2\nU\nm\ne\nd\nB\n2\nmU\n⇒\n1 p. - podanie\nwzoru;\n1 p. -\nprzekształcenie\nwzoru\n3\nM\nm\nn\nN\nN\nN\nmole\n1 p. - obliczenie\nliczby moli gazu\n1\nV\nN\nV\nT\nc\nn\nQ\n∆\n1 p. - podanie\nwzoru na ciepło\nprzy stałej\nobjętości\n300\nC\n27\nT1\no\nK\n1 p. - zmiana skali\ntemperatur\n750\np\np\nT\nT\nT\np\nT\np\n1\n2\n1\n2\n2\n2\n1\n1\n⇒\nK\n1 p. - obliczenie\ntemperatury\nkońcowej\n2\np\nHe\np\nT\nc\nn\nQ\n∆\n1 p. - podanie\nwzoru na ciepło\nprzy stałym\nciśnieniu\nR\n2\n5\nR\nc\nc\nV\np\n1 p. - obliczenie\nciepła molowego\nprzy stałym\nciśnieniu\n2\np\n1\nv\nN\nHe\n2\np\nHe\n1\nV\nN\np\nv\nT\nc\nT\nc\nn\nn\nT\nc\nn\nT\nc\nn\nQ\nQ\n∆\n∆\n⇒\n∆\n∆\n⇒\n1 p. - obliczenie\nliczby moli helu","solution":null,"image":"img/fizyka-2004-styczen-probna-rozszerzona/zad-22.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":3,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Fizyka · Matura próbna · styczeń 2004 (rozszerzona)","subject_label":"Fizyka","category_label":"Matura próbna","text_html":"

Zadanie 22. Oscyloskop (9 pkt)
W specjalnie zaprojektowanej lampie katodowej, służącej do wyznaczania stosunku ładunku
do masy elektronu e/m, można równocześnie wytwarzać dwa pola: elektryczne i magnetyczne.
Wartości natężenia pola elektrycznego i indukcji magnetycznej dobieramy tak, by torem elektronów
wybiegających z katody była linia prosta (patrz rysunek).
okładka kondensatora
obszar pola
magnetycznego
ekran
anoda
katoda
!
!
Uka
B
! +
tor elektronu
a) Jak dobierzesz kierunek linii pola elektrycznego i magnetycznego?
(1 pkt)
b) Na przedstawionym w treści zadania schemacie lampy zaznacz kierunek i zwrot wektora
indukcji magnetycznej oraz narysuj wektory sił działających na elektron w obszarze pola
elektrycznego i magnetycznego.
(3 pkt)
c) Jaki warunek muszą spełniać wartości E i B, aby tor elektronu był linią prostą, przy danym B?
(1 pkt)
d) Jakie wielkości zmierzysz w doświadczeniu i z jakiej zależności skorzystasz, aby obliczyć
natężenie pola elektrostatycznego?
(1 pkt)
e) Jakie wielkości zmierzysz w doświadczeniu i z jakiej zależności skorzystasz, aby obliczyć
prędkość elektronu?
(1 pkt)
f) Jak, posługując się wyznaczonymi wyżej wielkościami, obliczysz e/m?
(2 pkt)

","answer_text_html":"
  1. Oscyloskop
\n

b)
Znak ! w obszarze pola magnetycznego
Orientacja wektorów sił działających na elektron w
obszarze pola elektrycznego i magnetycznego:
wektor Fe pionowo do góry,
wektor Fm pionowo w dół
1 p. -zaznaczenie
kierunku i zwrotu
wektora indukcji
magnetycznej;
2 p. -zaznaczenie
wektorów (po
1 p. za wektor
każdej z sił)
9
2
c)
eE = evB
1 p. -odpowiedź
na pytanie
d)
Zmierzę napięcie między okładkami kondensatora U i
odległość między jego okładkami d, bo E = d
U .
1 p. -odpowiedź
na pytanie
e)
Zmierzę UKA, bo eUKA =
2
mv 2
1 p. -odpowiedź
na pytanie
f)
B
E
v =
i eUKA =
2
mv 2
⇒
eUKA=
2
2
B
2
mE =
2
2
KA
2
2
2
2
B
d
U
2
U
m
e
d
B
2
mU
⇒
1 p. - podanie
wzoru;
1 p. -
przekształcenie
wzoru
3
M
m
n
N
N
N
mole
1 p. - obliczenie
liczby moli gazu
1
V
N
V
T
c
n
Q
∆
1 p. - podanie
wzoru na ciepło
przy stałej
objętości
300
C
27
T1
o
K
1 p. - zmiana skali
temperatur
750
p
p
T
T
T
p
T
p
1
2
1
2
2
2
1
1
⇒
K
1 p. - obliczenie
temperatury
końcowej
2
p
He
p
T
c
n
Q
∆
1 p. - podanie
wzoru na ciepło
przy stałym
ciśnieniu
R
2
5
R
c
c
V
p
1 p. - obliczenie
ciepła molowego
przy stałym
ciśnieniu
2
p
1
v
N
He
2
p
He
1
V
N
p
v
T
c
T
c
n
n
T
c
n
T
c
n
Q
Q
∆
∆
⇒
∆
∆
⇒
1 p. - obliczenie
liczby moli helu

","solutions":[]}