سوال ۶۵ فیزیک کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت دوم با پاسخ تشریحی

در داده‌های سؤال ناسازگاری وجود دارد: گزینهٔ اعلام‌شده با شکل توصیف‌شده سازگار نیست و فاصله‌های نقطهٔ $B$ از دو سیم نیز مشخص نشده است. بررسی مرحله‌به‌مرحله این موضوع را روشن می‌کند.

۱. تعیین جهت میدان هر سیم
طبق قاعدهٔ دست راست، شست را در جهت جریان می‌گیریم؛ جهت خم‌شدن چهار انگشت، جهت میدان مغناطیسی است (فیزیک ۲ ریاضی، صفحهٔ ۹۵). بنابراین برای سیم قائم با جریان رو به بالا، میدان در سمت راست سیم درونسو، یعنی $\otimes$، و در سمت چپ سیم برونسو، یعنی $\odot$، است.

۲. بررسی نقطهٔ $A$
این نقطه در سمت راست هر دو سیم قرار دارد؛ پس میدان هر دو سیم در آن درونسو است و میدان برایند نیز $\otimes$ خواهد بود. در نتیجه، گزینهٔ اعلام‌شده که برای این نقطه جهت $\odot$ را پیشنهاد می‌کند، با توصیف شکل ناسازگار است.

۳. بررسی نقطهٔ $C$
این نقطه در سمت چپ هر دو سیم است؛ پس میدان هر دو سیم و میدان برایند در آن برونسو، یعنی $\odot$، خواهد بود. این نتیجه نیز با گزینهٔ اعلام‌شده سازگار نیست.

۴. بررسی نقطهٔ $B$
این نقطه سمت راست سیم چپ و سمت چپ سیم راست قرار دارد. بنابراین میدان سیم چپ در آن درونسو و میدان سیم راست برونسو است. برای سیم‌های بلند با جریان‌های برابر، میدان سیم نزدیک‌تر بزرگ‌تر است. در نتیجه:

• اگر $B$ به سیم چپ نزدیک‌تر باشد، میدان برایند درونسو و گزینهٔ ۲ درست است.
• اگر $B$ به سیم راست نزدیک‌تر باشد، میدان برایند برونسو و گزینهٔ ۴ درست است.
• اگر $B$ از دو سیم فاصلهٔ برابر داشته باشد، میدان برایند صفر است و هیچ‌یک از گزینه‌ها درست نیست. بررسی برآیند میدان سیم‌های موازی، موضوع تمرین همین بخش کتاب است (فیزیک ۲ ریاضی، صفحه‌های ۹۵–۹۶).

پس برای تعیین پاسخ یکتا باید شکل اصلی، به‌ویژه جهت جریان‌ها و جای دقیق نقطهٔ $B$، بررسی شود. پاسخ: گزینهٔ ۱ با شکل توصیف‌شده سازگار نیست.