[주의 사항] 계산기는 사용할 수 없습니다.
1. 학번마킹은 반드시 컴퓨터용 사인펜으로 기입할 것 2. 점수란은 절대 마킹하지 말 것
3. 단답식 문제는 답만(단위가 필요한 경우 단위 포함) 쓰십시오.
[오지선다-각 5점]
1.거리가 5.0×10-10 m만큼 떨어져 있는 동일한 두 양이온 사이의 전기력의 크기가 3.6×10-8N이다.각 이온의 전하량을 구하여라. (쿨롱상수 ke = 1/4πε0 = 9.0×109 N⦁m2/C2으로 계산하고,단위 접두사 atto는 a = 10-18이다.)
① 1.0 aC ② 2.0 aC ③ 3.0 aC ④ 4.0 aC ⑤ 5.0 aC
2. 아래 그림과 같이 전기 쌍극자가 1.0 kN/C의 균일한 전기장 E와 30 °의 각도 를 이루고 있다. 전기 쌍극자의 전하량 q와 거리 d는 각각 3.0 μC과 5.0 nm 이다. 이때 전기장이 전기 쌍극자에 미치는 돌림힘의 크기는 얼마인가? (단위 접두사는 다음과 같다. k = 103, μ = 10-6, n = 10-9, p = 10-12)
① 1.5 pN⦁m ② 3.5 pN⦁m ③ 5.5 pN⦁m
④ 7.5 pN⦁m ⑤ 9.5 pN⦁m
3.무한히 길고 가는 도선이 선전하밀도 λ로 균일하게 대전되어 있다.이 도선으로 부터 r만큼 떨어진 곳의 전기장의 크기를 E라고 하면, 도선으로부터 5r만큼 떨 어진 곳에서 전기장의 크기는 E의 몇 배인가?
① 0.1배 ② 0.2배 ③ 0.5배 ④ 2배 ⑤ 5배
4.반지름이 R인 절연된 구에 전하량 Q가 균일하게 분포되어 있다.구의 중심으로 부터 R/2만큼 떨어진 곳에서 전기장 세기는 구표면에서의 전기장 세기의 몇 배 인가?
① 0.1배 ② 0.2배 ③ 0.5배 ④ 2배 ⑤ 5배
5.q = 2.00 nC의 전하를 갖는 입자가 a점에서 b점으로 직선을 따라 총 거리 d = 0.500 m를 움직였다. 입자가 움직이는 동안 전기장은 a에서 b로 향하는 방향이 며,크기는 E = 100 N/C로 균일하였다.이 때 q에 작용하는 힘 F, 전기장이 입 자에 행한 일 W, a와 b지점의 전위차 V를 모두 맞게 나열한 것은?
① F = 100 nN, W = 50.0 nJ, V = -10.0 V
② F = 100 nN, W = 50.0 nJ, V = -50.0 V
③ F = 150 nN, W = 100 nJ, V = -25.0 V
④ F = 150 nN, W = 100 nJ, V = -50.0 V
⑤ F = 200 nN, W = 100 nJ, V = -50.0 V
6.단면적이 A이고 길이가 L인 원통 모양의 도선의 저항이 1.0Ω이었다.같은 재질 의 단면적이 A/3이고 길이가 2L인 도선의 저항은 얼마인가?
① 0.5Ω ② 1.5Ω ③ 2.0 Ω
④ 3.0Ω ⑤ 6.0Ω
7.반지름 R = 4 μm인 원형고리가 총 전하량 Q = 2 μC로 대전되어 있다.이 고 리가 중심 O를 지나고 고리 면에 수직한 회전축을 중심으로 각속도 ω = 8 rad/s로 돌고 있다.이때 고리 중심에서의 자기장의 세기 B는 얼마인가?
① (μ0/4π)(1 A/m) ② (μ0/4π)(2 A/m) ③ (μ0/4π)(3 A/m)
④ (μ0/4π)(4 A/m) ⑤ (μ0/4π)(5 A/m)
8.일정한 전류 I = 4 A가 반지름 R = 2 m인 속이 찬 원통형 직선 도선을 따라 균일하게 흐르고 있다. 도선의 중심축으로부터의 수직 거리를 r이라 할 때, r = 1 m 위치에서 자기장의 크기는 무엇인가?
① (μ0/4π)(1 A/m) ② (μ0/4π)(2 A/m) ③ (μ0/4π)(3 A/m)
④ (μ0/4π)(4 A/m) ⑤ (μ0/4π)(5 A/m)
9.아래 그림과 같은 회로에서 스위치 S를 a 단자에 연결하고 충분히 시간이 지난 뒤, 스위치를 b 단자에 연결한다. 이 후 충분한 시간이 흐른 후, 가운데 축전기 C’의 양판 사이의 전위차는 얼마인가?이때 C = 4.0 F, C’ = 6.0 F, ε = 10 V이 다.
① 2.0 V ② 3.0 V ③ 4.0 V
④ 5.0 V ⑤ 6.0 V
10.안쪽 작은 도체구의 반지름이 a이고 바깥쪽 속이 빈 큰 도체구의 반지름이 b이 다. (b > a)안쪽 도체구에 +Q의 전하를,바깥쪽 도체구에 –Q의 전하를 대전했 다.두 도체구를 축전기로 사용할 때 축전기의 전기용량은 얼마인가?
①
②
③
④
⑤
11. +z 축 방향으로 크기가 3.0 T인 자기장이 작용하고 있다.전하량이 5.0×10-3 C 인 입자가 +y축 방향으로 10 m/s의 속력으로 운동할 때 자기장으로부터 받는 힘의 크기와 방향을 모두 맞게 나열한 것은?
① 0.10 N, x방향 ② 0.15 N, x 방향 ③ 150 N, x방향
④ 0.10 N, y방향 ⑤ 0.15 N, y방향
<
뒷면에 문제 계속>
<< 문제지는 제출하지 말고 답안지만 제출 하십시오 >>
2022년 2학기 중간고사 과
목 명
물리학 2 문제지
학 과 학 년 감 독
교 수 출 제 확 인
교수명 공동 출제 학 번
성 명
○ ○
점 수시험일시 2022. 10. 18
12. 아래 그림과 같이 50 A의 전류가 흐르는 곧은 직선 도선이 지면과 나란하게 공중에 떠 있기 위한 자기장의 세기는 얼마인가?자기장의 방향은 직선과 수직 하며 중력과도 수직하다.도선의 선질량밀도는 10 g/m이며,중력가속도 g = 10 m/s2이다. (단, 1 T = 10000 G이다.)
① 20 G ② 50 G ③ 1.0×102 G
④ 2.0×102 G ⑤ 5.0×103 G
[단답형-각 10점, 단위를 쓰지 않는 경우 오답]
13.아래 그림과 같이 질량이 m = 2 kg이고 전하량이 q = 3 C인 입자가 기전력 ε
= 3 V에 의하여 정지 상태에서 가속하여,균일한 자기장 B와 수직한 방향으로 입사하였다.이 입자는 자기력을 받아 반원궤도를 그리면서 오른쪽 d = 4 m 만 큼 떨어진 A 지점에 도착하였다. 입자가 자기장이 존재하는 영역에 입사한 후 A 지점에 도달할 때까지의 시간을 구하시오. (단,π~3으로 근사한다. 풀이 과정 에서의 단위 환산은 다음과 같다: C = s⦁A, V = kg⦁m2⦁s-3⦁A-1)
14.다음 그림의 회로에서 저항 R의 저항값을 구하시오.
15. 소비전력과 정격 전압이 각각 1.10 kW, 220 V인 전자기기를 오후 2시에서 다 음날 오전 2시까지 켜 놓았다.이 전자기기를 흘러 지나간 총 전하는 얼마인가? 이때 kC단위로 답하라. (단위 접두사 kilo k = 103)
16.아래 그림과 같이 간격이 d = 5 m인 두 개의 긴 직선 도선에 지면에서 나오는 방향으로 각각 전류 I1= 0.6 A와 I2= 0.4 A가 흐른다.이때 두 직선 도선 사이 에 전류가 흐르는 제3의 도선을 두었을 때 이 도선이 받는 힘의 합력이 0이 되 는 축 상의 위치 x는 얼마인지 m단위로 답하라.
