سوال ۴۸ · فیزیک
کنکور تجربی ۱۴۰۴ نوبت اول · سوال ۴۸ · کلید رسمی سازمان سنجش
فیزیک · فیزیک ۲ · فصل ۳: مغناطیس و القای الکترومغناطیسی
یکای میدان مغناطیسی با کدام گزینه معادل است؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۴ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
گام اول: رابطهٔ نیرو و میدان را مینویسیم.
طبق رابطهٔ نیروی مغناطیسی، است. اگر حرکت ذره بر میدان عمود باشد، و در نتیجه میشود. بنابراین یکای میدان مغناطیسی، تسلا، برابر است با (فیزیک ۲، صفحهٔ ۷۱).
گام دوم: نیوتون را برحسب یکاهای پایه مینویسیم.
از رابطهٔ نیرو و شتاب داریم: . پس:
.
با حذف عامل طول و سادهکردن عاملهای زمان، یکای تسلا به کیلوگرم بر حاصلضرب کولن و ثانیه تبدیل میشود که با گزینهٔ چهارم مطابقت دارد.
پاسخ: گزینهٔ ۴
چرا گزینههای دیگر نادرستاند
- گزینهٔ ۱: ممکن است دانشآموز یکای درست را به یاد داشته باشد، اما متر را با ثانیه اشتباه بگیرد. در این رابطه، عامل کنار آمپر یکای طول است، نه زمان.
- گزینهٔ ۲: این گزینه ممکن است از تبدیل ناقص نیوتون به یکاهای پایه حاصل شود. یکای میدان برحسب کیلوگرم و آمپر، است؛ بنابراین در مخرج این گزینه یک عامل زمان کم است.
- گزینهٔ ۳: ممکن است دانشآموز در رابطهٔ یکای میدان، بهجای یکای سرعت فقط یکای زمان را در مخرج قرار دهد. میدان برابر نیرو تقسیم بر حاصلضرب بار و تندی است؛ پس یکای درست در این مرحله است، نه عبارت این گزینه.
راهنمایی قدمبهقدم (پیش از دیدن پاسخ)
- رابطهٔ نیروی مغناطیسی وارد بر ذرهٔ باردار متحرک و تعریف یکای تسلا را در فیزیک ۲، صفحهٔ ۷۱، به یاد بیاورید.
- حرکت عمود بر میدان را در نظر بگیرید تا رابطه به تبدیل شود؛ سپس یکای میدان را از تقسیم یکای نیرو بر حاصلضرب یکاهای بار و تندی به دست آورید.
- در عبارت ، بهجای نیوتون بگذارید و عاملهای مشترک صورت و مخرج را ساده کنید.