Формула для электрычнага зарада і электрычнай сілы

Прыклады пытанняў і формул для электрычнага зарада і электрычнай сілы

Электрычны зарад

1. Два аднолькавыя зарады, кожны з масай m = 9√3 x 10⁻⁴ ^кг , падвешаны ў адной кропцы з дапамогай вяроўкі даўжынёй l = 1 метр. Калі два зарады знаходзяцца на адлегласці a = 1 метр адзін ад аднаго, то велічыня кожнага зарада роўная…

А. 4 мікракулёны
B. 2 мікракулоны
C. 1 мікракулон
D. 0,5 мікракулона

Абмеркаванне
Вядома, што:
Два аднолькавыя зарады азначаюць два аднолькавыя зарады, прычым аднолькавыя зарады адштурхоўваюцца адзін ад аднаго.
Даўжыня вяроўкі (l) = 1 метр
Адлегласць паміж двума зарадамі (r) = 1 метр
Маса зарада (m) = 9√3 x 10^-4 kg
Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²
Гравітацыя (w) = mg = (9√3 x 10^-4 кг)(10 м/с²) = 9√3 x 10^-3 ньютан
Спыталі Велічыня кожнага зарада (q)
Адказ:

Подпіс:
F = электрычная сіла адштурхвання паміж нагрузкамі 1 і 2
w₁ = Гравітацыя шара 1
w₂ = Гравітацыя шара 2
T₁ = Сіла нацяжэння вяроўкі 1
T_1x = Кампанент сілы нацяжэння вяроўкі 1 на восі x
T_1y = Кампанент сілы нацяжэння вяроўкі 1 на восі y
T₂ = Сіла нацяжэння вяроўкі 2
T_2x = Кампанент сілы нацяжэння вяроўкі 2 на восі x
T_2y = Кампанент сілы нацяжэння вяроўкі 2 на восі y
l₁ = даўжыня вяроўкі 1
l_1x = кампанента даўжыні струны на восі x
l_1y = кампанента даўжыні струны на восі y

Вылічыце значэнне cos θ:

Разлічыце сілу нацяжэння вяроўкі (T1 ₎ :

Вылічыце значэнне sin θ:

Разлічыце складнік сілы нацяжэння вяроўкі на восі x (T1x ₎ :

Два шары знаходзяцца ў раўнавазе, таму T _1x = F = 9 x ^10⁻³ Ньютана

Вылічыце зарад кожнага шарыка, выкарыстоўваючы формулу закона Кулона:

Велічыня кожнага зарада роўная 1 х 10^-6 Кулон або 1 мікракулон.
Правільны адказ — С.

Зарадка аб'екта электрычнасцю

1. Два спосабы перадачы электрычнага зарада аб'екту…
А. Трэнне і электрамагнетызм
B. Індукцыя і электрамагнетызм
C. Расціранне і індукцыя
D. Індукцыя і намагнічанасць
Абмеркаванне
Два спосабы перадачы электрычнага зарада аб'екту - гэта трэнне і індукцыя.
Трэнне — гэта спосаб надаць аб'екту дадатны або адмоўны электрычны зарад шляхам трэння яго аб іншы прадмет, напрыклад, трэнне шкляной палачкі воўнай або пластыкавай расчоскі сухімі валасамі. Падчас трэння электроны перамяшчаюцца ад аднаго аб'екта да іншага, так што адзін аб'ект мае лішак электронаў (не хапае пратонаў) і тады становіцца адмоўна зараджаным, а другі аб'ект мае дэфіцыт электронаў (не хапае пратонаў) і тады становіцца дадатна зараджаным.
Індукцыя — гэта метад зарадкі аб'екта шляхам паднясення зараджанага аб'екта блізка да нейтральнага металічнага шара, але без дакранання да яго. Аб'ект, які трэба зарадзіць, павінен мець свабодныя электроны, бо гэтыя свабодныя электроны могуць рухацца пры індукцыі электрычна зараджаным аб'ектам. Металічныя аб'екты звычайна маюць свабодныя электроны. Такія аб'екты, як шкло, пластык або дрэва, нельга зарадзіць электрычна з дапамогай індукцыі, таму што гэтыя аб'екты не маюць свабодных электронаў.
Правільны адказ — С.

Тыпы электрычнага зарада

2. Чатыры зараджаныя аб'екты (P, Q, R і S) паводзяць сябе наступным чынам. P і Q адштурхоўваюцца адзін ад аднаго, P і R прыцягваюцца адзін да аднаго, R і S адштурхоўваюцца адзін ад аднаго. Якое з наступных сцвярджэнняў правільнае?
А. Калі P мае адмоўны зарад, то S таксама мае адмоўны зарад.
B. Калі Q мае адмоўны зарад, то S таксама мае адмоўны зарад.
C. Калі R адмоўна зараджаны, то і P таксама адмоўна зараджаны.
D. Калі S мае адмоўны зарад, то P мае дадатны зарад.
Абмеркаванне
P і Q адштурхоўваюцца адзін ад аднаго, таму што P і Q маюць аднолькавы зарад.
P і R прыцягваюцца адзін да аднаго, таму P і R маюць рознабаковыя зарады
R і S адштурхоўваюцца адзін ад аднаго, таму R і S маюць аднолькавы зарад

Такім чынам, калі P і Q зараджаныя дадатна, то R і S зараджаныя адмоўна, або калі P і Q зараджаныя адмоўна, то R і S зараджаныя дадатна.
Правільны адказ — Д.

3. Пытанні Нацыянальнай алімпіяды па прыродазнаўстве 2011 года для сярэдніх школ рэгентскага/гарадскога ўзроўню № 59
Аб'ект называецца станоўча зараджаным, калі...
А. Аб'ект атрымлівае пратоны
B. Аб'ект вызваляе пратоны
C. Аб'екты атрымліваюць электроны
D. Аб'екты вызваляюць электроны
Абмеркаванне
Пратоны маюць станоўчы зарад, а электроны — адмоўны. Пратоны знаходзяцца ў цэнтры атамаў, што перашкаджае ім перамяшчацца ад аднаго аб'екта да іншага. Электроны ж знаходзяцца на паверхні атамаў, што дазваляе ім перамяшчацца ад аднаго аб'екта да іншага. Аб'екты атрымліваюць электрычны зарад, альбо вызваляючы электроны, альбо прымаючы электроны. Калі аб'ект атрымлівае электроны, ён мае лішак электронаў (недахоп пратонаў), што прыводзіць да адмоўнага зараду. Калі аб'ект вызваляе электроны, ён мае лішак электронаў (лішак пратонаў), што прыводзіць да дадатнага зараду.
Такім чынам, зыходзячы з вышэйзгаданага пытання, кажуць, што аб'ект мае станоўчы зарад, калі ён вызваляе электроны.
Правільны адказ — Д.

Электрычная сіла

4. Два электрычныя зарады па Q кожны₁ і Q₂ знаходзіцца на адлегласці R, мае сілу адштурхвання 100 Н. Калі адлегласць паміж двума зарадамі паменшыць да 1/3 R, то сіла адштурхвання электрычных зарадаў стане….
А. 33,33 N
B. 100 N
C. 300 N
D. 900 N
Абмеркаванне
Вядома, што:
Электрычны зарад 1 = Q₁
Электрычны зарад 2 = Q₂
Адлегласць паміж двума зарадамі = R
Сіла адштурхвання паміж двума зарадамі (F) = 100 ньютана
Сіла адштурхвання азначае, што абодва электрычныя зарады аднаго тыпу, абодва дадатныя або абодва адмоўныя.
Пытанне: Калі адлегласць паміж двума зарадамі паменшыць да 1/3 R, то сіла адштурхвання электрычнага зарада стане...
Адказ:
Формула закона Кулона:
F = k Q₁ Q₂ / Р₂
Дапусцім, што R = 1, тады значэнне Q₁.Q₂ можна вылічыць:

Калі адлегласць паміж двума зарадамі паменшыць да 1/3 R, то сіла адштурхвання электрычнага зарада (F) стане:

Правільны адказ — Д.

5. Кропкавы зарад Q₁ = +4e і кропкавы зарад Q₂ = -3e знаходзяцца на адлегласці 0,3 м адзін ад аднаго, як паказана на малюнку ніжэй. Такім чынам, электрычная сіла, якая дзейнічае на зарад Q₂ роўны нулю, кропкавы зарад Q₃ = +16e варта змясціць у….
А. 0,3 м злева ад Q₁
B. 0,6 м правей Q₁
C. 0,6 м правей ад Q₂
D. 0,9 м злева ад Q₂
Абмеркаванне
Вядома, што:
Зарад электрона (-e) або пратона (+e) = 1,60 x 10^19- Кулон
Кропкавы зарад Q₁ = +4e
Кропкавы зарад Q₂ = -3e
Кропкавы зарад Q₃ = +16e
Адлегласць паміж кропкавымі зарадамі Q₁ і кропкавы зарад Q₂ = 0,3 метр
Пытанне: Каб электрычная сіла, якая дзейнічае на зарад Q₂ роўны нулю, кропкавы зарад Q₃ = +16e варта змясціць у….
Адказ:
Электрычная сіла паміж зарадамі Q₁ і зарад Q₂ :

Зарад Q1 _{дадатны} , а зарад Q2 _{адмоўны} , таму электрычная сіла F12 _{накіравана} налева (у бок зарада Q1 ₎.

Такім чынам, выніковая электрычная сіла, якая дзейнічае на зарад Q₂ роўная нулю, то велічыня электрычнай сілы паміж зарадамі Q₂ і зарад Q₃ (F₃₂) = велічыня электрычнай сілы паміж зарадамі Q₁ і зарад Q₂ (F₁₂) і кірунак F₃₂ павінен быць супрацьлеглым кірунку F₁₂Кірунак F₁₂ налева, адсюль кірунак F₃₂ павінен ісці направа. Памятайце Q₃ дадатны і Q₂ — адмоўны зарад, таму кірунак F₃₂ направа, тады зарад Q₃ павінен быць размешчаны справа ад Q₂

Адлегласць паміж зарадам Q2 _і зарадам Q3 _{вылічваецца} з дапамогай формулы закона Кулона:

Правільны адказ — С.

Крыніца пытання:

Пытанні OSN па фізіцы ў малодшых класах сярэдняй школы