İçeriğe geç
OptikOptik.
YKS · Fizik

Elektriksel Kuvvet ve Alan Soru Çözümü

Elektriksel Kuvvet ve Alan, YKS Fizik hazırlığında karşına çıkan konulardan biri. Aşağıda bu konudan seçilmiş çözümlü örnek sorular ve adım adım açıklamalar var. Tamamını çözdükten sonra Optik uygulamasında bu konudan daha fazla soruyu yapay zekâ destekli çözümlerle çalışabilirsin.

Soru 1

İki noktasal yükün elektrik alan çizgileri incelendiğinde, birinci yükün etrafındaki çizgiler ikinci yükün etrafındakilere göre daha yoğundur. Bu durumda yüklerin büyüklükleri nasıl karşılaştırılır?

  1. A

    $|q_1| = |q_2|$

  2. $|q_1| > |q_2|$

    Doğru cevap
  3. C

    $|q_1| < |q_2|$

  4. D

    Yüklerin işaretlerine bağlıdır, bu nedenle belirsizdir.

  5. E

    Elektrik alan çizgileri yoğunluğu yük büyüklüğü ile doğru orantılı değildir.

Çözüm

Elektrik alan çizgilerinin yoğunluğu, elektrik alan şiddeti ile orantılıdır. Noktasal yükler için, yükün büyüklüğü $|q|$ arttıkça çevresindeki alan şiddeti artar ve çizgi yoğunluğu fazla olur. Dolayısıyla, birinci yükün etrafındaki çizgiler daha yoğunsa $|q_1| > |q_2|$ dir.

Soru 2

Bir pozitif noktasal yükün elektrik alan çizgileri, yükten dışarı doğru radyal olarak yayılır. Bu çizgilerin bir bölgesinde, çizgilerin aralıkları eşit olarak artmaktadır. Buna göre, yükten uzaklaştıkça elektrik alan şiddeti için ne söylenebilir?

  1. Elektrik alan şiddeti azalır, çünkü çizgiler seyrekleşir.

    Doğru cevap
  2. B

    Elektrik alan şiddeti artar, çünkü çizgiler yayıldıkça güçlenir.

  3. C

    Elektrik alan şiddeti sabit kalır, çünkü çizgiler doğrusaldır.

  4. D

    Elektrik alan şiddeti önce artar sonra azalır, çünkü çizgiler kavisli olabilir.

  5. E

    Elektrik alan şiddeti sıfırdır, çünkü çizgiler sonsuza gider.

Çözüm

Elektrik alan çizgilerinin sıklaşması veya seyrekleşmesi, alan şiddetini gösterir. Bir noktasal yük için elektrik alan şiddeti, yükten uzaklığın karesi ile ters orantılıdır: $$E = \frac{k|q|}{r^2}$$. Yükten uzaklaştıkça ($r$ artar), $E$ azalır. Çizgilerin aralıkları eşit olarak artıyorsa, bu seyrekleşme alanın azaldığını gösterir. Dolayısıyla, doğru cevap A seçeneğidir.

Soru 3

Düzgün bir elektrik alanı $500 \, N/C$ büyüklüğünde ve yatay doğrultudadır. $+10 \mu C$ yüklü ve $0.01 \, kg$ kütleli bir parçacık bu alan içinde serbest bırakılıyor. Sürtünme yoksa parçacığın ivmesi kaç $m/s^2$ dir?

  1. $0.5 \, m/s^2$

    Doğru cevap
  2. B

    $5 \, m/s^2$

  3. C

    $0.05 \, m/s^2$

  4. D

    $50 \, m/s^2$

  5. E

    $0 \, m/s^2$

Çözüm

Elektrik alanındaki yüklü parçacığa etkiyen kuvvet $F = qE$ dir. $q = 10 \times 10^{-6} \, C$, $E = 500 \, N/C$ olduğundan, $$F = 10 \times 10^{-6} \times 500 = 0.005 \, N$$ Newton'un ikinci yasası $F = m a$ dan, $$a = \frac{F}{m} = \frac{0.005}{0.01} = 0.5 \, m/s^2$$ Parçacık, elektrik alan yönünde ivmelenir çünkü yük pozitiftir.

Elektriksel Kuvvet ve Alan konusunu uygulamada çöz

Optik'te YKS Fizik dersinde elektriksel kuvvet ve alan konusundan daha fazla soru, anlık AI çözümleri ve konu tekrarı seni bekliyor.