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 ۱۴۰۲ نوبت دوم · فیزیک

سوال ۴۷ فیزیک کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت دوم با پاسخ تشریحی

سوال ۴۷ دفترچهٔ اختصاصی کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت دوم، 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 ۴۷ · فیزیک

کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت دوم · سوال ۴۷ · کلید رسمی سازمان سنجش

فیزیک · فیزیک ۲ · فصل ۱: الکتریسیتهٔ ساکن

ذره‌ای با بار الکتریکی q=−5 μCq=-5\,\mu\mathrm{C} در یک میدان الکتریکی یکنواخت از نقطهٔ AA تا BB جابه‌جا می‌شود و کار نیروی میدان در این جابه‌جایی 20 μJ20\,\mu\mathrm{J} است. اگر پتانسیل نقطهٔ AA برابر ۶ ولت باشد، پتانسیل نقطهٔ BB چند ولت است؟

  1. گزینهٔ ۱: 2
  2. گزینهٔ ۲: 10
  3. گزینهٔ ۳: 12
  4. گزینهٔ ۴: صفر
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی

پاسخ درست: گزینهٔ ۲ (کلید رسمی سازمان سنجش)

پاسخ تشریحی

۱. ابتدا تغییر انرژی پتانسیل را به دست می‌آوریم. طبق کتاب، کار نیروی الکتریکی برابر منفی تغییر انرژی پتانسیل است (فیزیک ۲، صفحهٔ ۲۰):
WE=−ΔUEW_E=-\Delta U_E
پس با توجه به مثبت بودن کار میدان داریم:
ΔUE=−20 μJ\Delta U_E=-20\,\mu\mathrm{J}

۲. اختلاف پتانسیل برابر نسبت تغییر انرژی پتانسیل به بار است و باید علامت بار را در آن لحاظ کنیم (فیزیک ۲، صفحهٔ ۲۲):
VB−VA=ΔUEqV_B-V_A=\dfrac{\Delta U_E}{q}
با جای‌گذاری داده‌ها:
VB−VA=−20×10−6 J−5×10−6 C=+4 VV_B-V_A=\dfrac{-20\times10^{-6}\,\mathrm{J}}{-5\times10^{-6}\,\mathrm{C}}=+4\,\mathrm{V}

۳. پتانسیل اولیه را به اختلاف پتانسیل اضافه می‌کنیم:
VB=VA+4 V=6 V+4 V=10 VV_B=V_A+4\,\mathrm{V}=6\,\mathrm{V}+4\,\mathrm{V}=10\,\mathrm{V}

نکتهٔ علامت‌ها: کار مثبت میدان باعث کاهش انرژی پتانسیل می‌شود؛ اما چون بار منفی است، کاهش انرژی پتانسیل با افزایش پتانسیل همراه است.

پاسخ: گزینهٔ ۲

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

  • گزینهٔ ۱: اگر علامت منفی بار را نادیده بگیرید، اختلاف پتانسیل را به‌اشتباه −4 V-4\,\mathrm{V} می‌یابید و به 2 V2\,\mathrm{V} می‌رسید. در رابطهٔ اختلاف پتانسیل باید خود بار، همراه با علامتش، وارد شود.
  • گزینهٔ ۳: این گزینه ممکن است از دو برابر کردن بی‌دلیل پتانسیل اولیه به دست آید؛ اما کار میدان به اختلاف پتانسیل دو نقطه مربوط است، نه نسبت پتانسیل‌های آنها. مقدار افزایش پتانسیل باید از رابطهٔ ΔV=−WE/q\Delta V=-W_E/q محاسبه شود.
  • گزینهٔ ۴: ممکن است تصور کنید کار مثبت میدان، ذره را حتماً به نقطه‌ای با پتانسیل صفر می‌رساند؛ درحالی‌که صفر پتانسیل قراردادی است. برای بار منفی، کار مثبت میدان به معنای افزایش پتانسیل است، نه رسیدن آن به صفر.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

  1. دو رابطهٔ کار نیروی الکتریکی و تغییر انرژی پتانسیل، و تعریف اختلاف پتانسیل را از صفحه‌های ۲۰ و ۲۲ فیزیک ۲ به یاد بیاورید.
  2. با ترکیب WE=−ΔUEW_E=-\Delta U_E و VB−VA=ΔUE/qV_B-V_A=\Delta U_E/q، رابطه‌ای مستقیم میان کار میدان و اختلاف پتانسیل بنویسید؛ علامت منفی بار را حفظ کنید.
  3. از رابطهٔ VB=VA−WE/qV_B=V_A-W_E/q استفاده کنید. چون کار مثبت و بار منفی است، پتانسیل نهایی از پتانسیل اولیه بیشتر خواهد بود؛ پیشوندهای میکرو نیز در نسبت کار به بار حذف می‌شوند.

فیزیک ۲ · فصل ۱: الکتریسیتهٔ ساکن

نمونه سوال این فصل

سوال‌های رسمی دیگر کنکور تجربی از همین فصل:

فصل «الکتریسیتهٔ ساکن» 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 ۱۴۰۲ نوبت دوم

تمرین رایگان
تمرین در پنل یادگیری