دانشجو؟ ۵۰۰ هزار تومان هدیه همین حالادانشجو؟ با کارت دانشجویی یا ایمیل دانشگاهی ۵۰۰٬۰۰۰ تومان هدیه بگیر، و اگر دانشگاهت تا ۱۶ آذر به ۵۰ دانشجوی فعال برسد ۲ میلیون تومان دیگرجدول دانشگاه‌هادانشجو؟ ۵۰۰ هزار تومان هدیه همین حالادانشجو؟ با کارت دانشجویی یا ایمیل دانشگاهی ۵۰۰٬۰۰۰ تومان هدیه همین حالا، و ۲ میلیون تومان دیگر اگر دانشگاهت تا ۱۶ آذر به ۵۰ دانشجوی فعال برسدجدول دانشگاه‌ها
1xAi
کنکور تجربی ۱۳۹۸ · فیزیک

سوال ۲۲۸ فیزیک کنکور تجربی ۱۳۹۸ با پاسخ تشریحی

سوال ۲۲۸ دفترچهٔ اختصاصی کنکور تجربی ۱۳۹۸، با کلید رسمی سازمان سنجش. پاسخ تشریحی، دلیل نادرستی گزینه‌های دیگر و راهنمایی‌ها را هوش مصنوعی 1xAi بر پایهٔ همین کلید و متن کتاب درسی نوشته است.

سوال ۲۲۸ · فیزیک

کنکور تجربی ۱۳۹۸ · سوال ۲۲۸ · کلید رسمی سازمان سنجش

فیزیک · فیزیک ۲ · فصل ۳: مغناطیس و القای الکترومغناطیسی

سیملوله‌ای به طول 6060 سانتی‌متر، دارای ۲۰۰ حلقه است و از آن جریان 5 A5\,\mathrm{A} عبور می‌کند. میدان مغناطیسی درون سیملوله چند تسلا است؟ (μ∘=12×10−7 T⋅mA\mu_\circ = 12 \times 10^{-7}\,\frac{\mathrm{T\cdot m}}{\mathrm{A}})

  1. گزینهٔ ۱: 2×10−12 \times 10^{-1}
  2. گزینهٔ ۲: 2×10−32 \times 10^{-3}
  3. گزینهٔ ۳: 1.2×10−11.2 \times 10^{-1}
  4. گزینهٔ ۴: 1.2×10−31.2 \times 10^{-3}
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی

پاسخ درست: گزینهٔ ۲ (کلید رسمی سازمان سنجش)

پاسخ تشریحی

گام اول ـ انتخاب رابطه: با فرض آرمانی‌بودن سیملوله، میدان درون آن و دور از لبه‌ها از رابطهٔ B=μ∘NIℓB=\dfrac{\mu_\circ NI}{\ell} به دست می‌آید. در این رابطه، NN تعداد دورها، II جریان و ℓ\ell طول سیملوله است (فیزیک ۲، صفحهٔ ۸۱–۸۲).

گام دوم ـ تبدیل واحد و نوشتن داده‌ها: چون تراوایی مغناطیسی برحسب واحدهای SI داده شده است، طول را برحسب متر می‌نویسیم:
ℓ=60 cm=0.6 m\ell=60\,\mathrm{cm}=0.6\,\mathrm{m}، N=200N=200، I=5 AI=5\,\mathrm{A} و μ∘=12×10−7 T⋅m/A\mu_\circ=12\times10^{-7}\,\mathrm{T\cdot m/A}.

گام سوم ـ جای‌گذاری و محاسبه:
B=(12×10−7 T⋅m/A)(200)(5 A)0.6 mB=\dfrac{(12\times10^{-7}\,\mathrm{T\cdot m/A})(200)(5\,\mathrm{A})}{0.6\,\mathrm{m}}

حاصل‌ضرب صورت برابر 1.2×10−3 T⋅m1.2\times10^{-3}\,\mathrm{T\cdot m} است؛ بنابراین:
B=1.2×10−30.6 T=2×10−3 TB=\dfrac{1.2\times10^{-3}}{0.6}\,\mathrm{T}=2\times10^{-3}\,\mathrm{T}.

پس میدان محاسبه‌شده با گزینهٔ دوم مطابقت دارد.

پاسخ: گزینهٔ ۲

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

  • گزینهٔ ۱: ممکن است بر اثر خطای تبدیل سانتی‌متر به متر، طول را 0.006 m0.006\,\mathrm{m} بگیرید و به این گزینه برسید. طول درست 0.6 m0.6\,\mathrm{m} است؛ کوچک‌گرفتن طول به اندازهٔ صد برابر، میدان را صد برابر بزرگ‌تر می‌کند.
  • گزینهٔ ۳: این گزینه ممکن است با حذف عامل طول و اشتباه در توان ده انتخاب شود. باید کل حاصل‌ضرب μ∘NI\mu_\circ NI را بر طول سیملوله برحسب متر تقسیم کرد؛ نه اینکه فقط حاصل‌ضرب صورت را با جابه‌جایی ممیز به‌عنوان میدان گزارش کرد.
  • گزینهٔ ۴: اگر فقط حاصل‌ضرب μ∘NI\mu_\circ NI را حساب کنید و تقسیم بر طول سیملوله را فراموش کنید، به 1.2×10−31.2\times10^{-3} می‌رسید. این حاصل‌ضرب هنوز میدان نیست و باید بر 0.6 m0.6\,\mathrm{m} تقسیم شود.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

  1. رابطهٔ میدان مغناطیسی درون سیملولهٔ آرمانی را از بخش «میدان مغناطیسی حاصل از جریان الکتریکی» به یاد بیاورید؛ این میدان به جریان و تعداد دور در واحد طول بستگی دارد.
  2. از رابطهٔ B=μ∘NI/ℓB=\mu_\circ NI/\ell استفاده کنید و پیش از جای‌گذاری، طول سیملوله را از سانتی‌متر به متر تبدیل کنید.
  3. پس از جای‌گذاری، عبارت B=12×10−7×200×50.6 TB=\dfrac{12\times10^{-7}\times200\times5}{0.6}\,\mathrm{T} به دست می‌آید. ابتدا صورت را ساده کنید و سپس تقسیم بر مخرج را انجام دهید.

فیزیک ۲ · فصل ۳: مغناطیس و القای الکترومغناطیسی

نمونه سوال این فصل

سوال‌های رسمی دیگر کنکور تجربی از همین فصل:

فصل «مغناطیس و القای الکترومغناطیسی» را در پنل یادگیری تمرین کن

در پنل یادگیری 1xAi سوال‌هایی مثل همین را جواب می‌دهی و جوابت ثبت می‌شود؛ پیش از دیدن پاسخ، سه راهنمایی پله‌پله داری و معلم هوشمند بی‌آن‌که جواب را لو بدهد کمکت می‌کند. تمرین و آزمون رایگان است؛ معلم هوشمند هم سهمیهٔ روزانهٔ رایگان دارد.

تمرین رایگانتمرین در پنل یادگیری

ساختن حساب رایگان است و بعد از ثبت‌نام مستقیم به همین بخش از پنل برمی‌گردی.

فیزیک · تجربی ۱۳۹۸

تمرین رایگان
تمرین در پنل یادگیری