کنکور ریاضی ۱۴۰۵ · فیزیک

سوال ۴۵ فیزیک کنکور ریاضی ۱۴۰۵ با پاسخ تشریحی

سوال ۴۵ دفترچهٔ اختصاصی کنکور ریاضی ۱۴۰۵، 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 ۴۵ · فیزیک

کنکور ریاضی ۱۴۰۵ · سوال ۴۵ · کلید رسمی سازمان سنجش

فیزیک · فیزیک ۳ (ریاضی) · فصل ۳: نوسان و موج

این سوال در دفترچه شکل دارد؛ این‌جا شکل به‌صورت متنی توصیف شده است.

شکل زیر، بردارهای میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی یک موج الکترومغناطیسی را یک نقطه و در لحظهٔ معینی نشان می‌دهد. جهت انتشار این موج کدام است؟

شکل: دستگاه مختصات با محور x افقی به سمت راست و محور y عمودی به سمت بالا؛ بردار $\vec{E}$ در امتداد محور x (به سمت راست) و بردار $\vec{B}$ در امتداد محور y (به سمت بالا) از مبدأ رسم شده‌اند.

گزینهٔ ۱: $\odot$
گزینهٔ ۲: $\nearrow$
گزینهٔ ۳: $\otimes$
گزینهٔ ۴: $\searrow$

نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی

پاسخ درست: گزینهٔ ۱ (کلید رسمی سازمان سنجش)

پاسخ تشریحی

گام اول ــ تعیین راستای انتشار: در موج الکترومغناطیسی، میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی بر یکدیگر و بر جهت انتشار عمودند؛ جهت انتشار نیز با قاعدهٔ دست راست تعیین می‌شود (فیزیک ۳ (ریاضی)، صفحه‌های ۷۴–۷۵). در شکل، هر دو میدان در صفحهٔ کاغذ قرار دارند؛ بنابراین انتشار باید عمود بر این صفحه باشد و جهت‌های مایل در صفحه پذیرفتنی نیستند.

گام دوم ــ تعیین سوی انتشار: میدان الکتریکی در جهت $+x$ ، یعنی به راست، و میدان مغناطیسی در جهت $+y$ ، یعنی به بالا است. انگشتان دست راست را از جهت $\vec{E}$ به سوی $\vec{B}$ خم می‌کنیم؛ در این حالت شست به سمت بیرون صفحه، به سوی بیننده، قرار می‌گیرد. به زبان برداری، جهت انتشار همان جهت $\vec{E}\times\vec{B}$ است و داریم: $\hat{x}\times\hat{y}=\hat{z}$ .

گام سوم ــ تطبیق با نماد: علامت $\odot$ مانند نوک پیکانی است که به سوی بیننده می‌آید و جهت بیرون صفحه را نشان می‌دهد؛ در مقابل، $\otimes$ نشان‌دهندهٔ جهت داخل صفحه است. پس موج به سوی بیننده منتشر می‌شود.

پاسخ: گزینهٔ ۱

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

گزینهٔ ۲: ممکن است دانش‌آموز جهت انتشار را جهت برآیند دو میدان، یعنی مایل به راست و بالا، بداند. اما جهت انتشار موج باید بر هر دو میدان عمود باشد، نه در صفحهٔ آن‌ها.
گزینهٔ ۳: این انتخاب ممکن است از جابه‌جا گرفتن ترتیب میدان الکتریکی و مغناطیسی در قاعدهٔ دست راست ناشی شود. علامت $\otimes$ جهت به داخل صفحه را نشان می‌دهد که خلاف جهت حاصل از اجرای درست این قاعده است.
گزینهٔ ۴: ممکن است دانش‌آموز با ترکیب جهت میدان الکتریکی و خلاف جهت میدان مغناطیسی، جهت مایل به راست و پایین را انتخاب کند. این جهت در صفحهٔ میدان‌هاست و بر هیچ‌یک از دو میدان عمود نیست.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

ویژگی عرضی بودن موج الکترومغناطیسی و قاعدهٔ دست راست را در فیزیک ۳ (ریاضی)، صفحه‌های ۷۴–۷۵، مرور کن.
جهت انتشار باید هم بر $\vec{E}$ و هم بر $\vec{B}$ عمود باشد؛ پس تنها دو جهت عمود بر صفحهٔ شکل می‌توانند مطرح باشند.
انگشتان دست راست را از جهت میدان الکتریکی به سوی میدان مغناطیسی خم کن؛ شست جهت انتشار را مشخص می‌کند. سپس این جهت را با نمادهای نوک پیکان و انتهای پیکان تطبیق بده.

فیزیک ۳ (ریاضی) · فصل ۳: نوسان و موج

نمونه سوال این فصل

سوال‌های رسمی دیگر کنکور تجربی از همین فصل:

فصل «نوسان و موج» 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 رایگان تمرین در پنل یادگیری

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

فیزیک · ریاضی ۱۴۰۵

تمرین رایگان

تمرین در پنل یادگیری