فیزیک سؤال ۴۴ کنکور ۱۴۰۵
یک گوی فلزی در درون میدان الکتریکی خارجی قرار دارد. کدام شکل وضعیت میدان الکتریکی اطراف گوی را درست نشان میدهد؟
پاسخ رسمی: گزینهٔ ۳
پاسخ تشریحی
پاسخ: گزینهٔ ۳
در رسانای قرار گرفته در میدان الکتریکی، بارهای آزاد جابهجا میشوند تا میدان درون رسانا صفر شود. در این حالت سطح رسانا همپتانسیل است، پس خطوط میدان در بیرون گوی بر سطح آن عمود هستند.
- )
نادرست؛ خطوط میدان به دور گوی میچرخند و به آن نمیرسند، در حالی که خطوط باید بر سطح گوی عمود شوند.
- )
نادرست؛ خطوط میدان از درون گوی میگذرند، در حالی که میدان درون رسانا صفر است.
- )
درست؛ خطوط میدان از بالا بر سطح گوی عمود وارد میشوند (بار القایی منفی) و از پایین گوی عمود بر سطح خارج میشوند (بار القایی مثبت). درون گوی خطی وجود ندارد.
- )
نادرست؛ خطوط به دور گوی خم میشوند و بر سطح آن عمود نیستند. جهت خطوط نیز با میدان خارجی (رو به پایین) سازگار نیست.
چرا درست، چرا نادرست
- گزینهٔ ۱نادرستخطوط به دور گوی میچرخند و به آن نمیرسند (نادرست)
کتاب صراحتاً نمیگوید خطوط میدان بر سطح رسانا عمودند؛ فقط تمرین ص۳۳ (حرکت عمود بر خطوط، پتانسیل ثابت) و همپتانسیل بودن رسانا هست. جستوجو: عمود بر سطح رسانا، همپتانسیل، خطوط میدان.
- گزینهٔ ۲نادرستخطوط از درون گوی میگذرند (نادرست)
- گزینهٔ ۳درستخطوط عمود بر سطح وارد و خارج میشوند و درون گوی خطی نیست (درست)
همان؛ عمود بودن خطوط بر سطح فقط استنباط از همپتانسیل بودن است.
- گزینهٔ ۴نادرستخطوط خم میشوند و عمود نیستند؛ جهت با میدان خارجی سازگار نیست (نادرست)
همان
از کتاب
گزینههای ۲ و ۳
همهٔ گزینهها
