Примерни въпроси за силата на Кулон

9 примера за въпроси, свързани със силата на Кулон

1. Три товара са разположени, както е показано на картинката по-долу. Кулонова сила, на която действа заряд B, е … (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C)

A. 09 x 10 ¹ N за зареждане на C

Б. 09 x 10 ¹ N за зареждане на A

C. 18 x 10^ ¹ N за зареждане на C

D. 18 x 10 ¹ N за зареждане на A

E. 36 x 10 ^{^1} N за зареждане на C

Дискусия

Известно е, че :

q _A = 10 µC = 10 x ^10⁻⁶ C = ^10⁻⁶ кулони

q _B = 10 µC = 10 x ^10⁻⁶ = ^10⁻⁶ кулони

q _C = 20 µC = 20 x ^10⁻⁶ = 2 x ^10⁻⁶ кулони

r _AB = 0,1 метра = ^10⁻¹ метра

r _BC = 0,1 метра = ^10⁻¹ метра

k = 9 x ^10⁻⁹ Nm² C ^{− 2}

Зададено : Кулонова сила, упражнявана върху заряд B

Отговор :

Върху заряд B действат две кулонови сили или електрически сили, а именно кулоновата сила между зарядите A и B (FAB ₎ и кулоновата сила между зарядите B и C (FBC ₎ . Кулоновата сила, упражнявана от заряд B, е равносилната на _FAB и _FBC.

Кулонова сила между заряди A и B:

Заряд А е положителен и заряд В е положителен, така че F _AB отива към заряд С.

Кулонова сила между зарядите B и C:

Заряд B е положителен и заряд C е положителен, така че FBC _отива към заряд A.

Кулонова сила, упражнявана върху заряд B:

F _B = F _BC – F _AB = 180-90 = 90 N

Големината на кулоновата сила, упражнявана от заряд B (F _B ), е 90 нютона. Посоката на F _B е същата като посоката на F _BC , а именно към заряд A.

Верният отговор е Б.

2. Големината и посоката на кулоновата сила върху заряд B е... ( k = 9 x 10^ ⁹ Nm² C ^{−2 ,} 1 μC = 10−6 ^C )

A. 2,5 k Q ² r ^-2 наляво

Б. 2,5 k Q ² r ^-2 надясно

C. 2 k Q ² r ^-2 наляво

D. 2 k Q ² r ^-2 надясно

E. 1 k Q ² r ^-2 наляво

Дискусия

Известно е, че :

Заряд A (q _A ) = +Q

Заряд B (q _B ) = -2Q

Заряд C (qC ₎ = -Q

Разстоянието между зарядите A и B ( _rAB ) = r

Разстоянието между зарядите B и C (rBC ₎ = 2r

k = 9 x ^10⁻⁹ Nm² C ^{− 2}

Зададен е въпрос : големината и посоката на кулоновата сила върху заряд B

Отговор :

Кулонова сила между заряд А и заряд Б:

Заряд А е положителен, а заряд B е отрицателен, така че посоката на FAB _е към заряд А.

Кулонова сила между заряд B и заряд C:

Заряд B е отрицателен и заряд C е отрицателен, така че посоката на FBC _е към заряд A.

Резултантната сила, действаща върху заряд B:

^F = _FAB + _FBC = 2kQ² ^{/ r²} + 0,5kQ² /r² ^{= 2,5kQ²} /r² ⁼ 2,5kQ² ^/ r² = 2,5kQ²r ^- 2

Посоката на кулоновата сила е към заряд А или наляво.

Верният отговор е А.

3. Два електрически заряда са разположени отделно, както е показано на фигурата. Зарядът в точка А е 8 µC, а силата на привличане, действаща върху двата заряда, е 45 N. Ако заряд А е изместен надясно с 1 cm и k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 , тогава силата на привличане, действаща върху двата заряда, е…

A. 45 N

Б. 60 N

C. 80 N

D. 90 N

Източна 120 северна ширина

Дискусия

Известно е, че :

Електрически заряд при A (q _A ) = 8 µC = 8 x ^10⁻⁶ кулона

Електрическата сила между двата заряда (F) = 45 нютона

Разстоянието между двата заряда (r _AB ) = 4 см = 0,04 метра = 4 x ^10⁻² метра

Константа (k) = 9 x 10 ^{^ 9} Nm² · ^C⁻²

Въпрос : Електрическата сила между двата заряда, ако заряд А е изместен надясно с 1 см или 0,01 метра

Отговор :

Първо изчислете електрическия заряд в точка B, след това изчислете електрическата сила между двата електрически заряда, ако електрическият заряд в точка A е изместен надясно с 1 cm.

Електрически заряд в точка B :

Формула Закон на Кулон :

F = k(qA ₎ (qB ₎ / ^r²

Fr² = k( _qA ) ⁽ _qB )

qB = Fr² ^/ k _{( qA} )

Електрически заряд в точка B :

q _B = (45)(4 x 10⁻² ⁾ ² ^/ (9 x ^10⁻ )(2 x ^10⁻⁶ )

q _B = (45)(16 x ^10⁻⁴ ) / 72 x ^10³

q _B = (720 x ^10⁻⁴ ) / (72 x ^10³ )

q _B = 10 x ^10⁻⁷ кулони

Електрическата сила между електрическите заряди A и B :

Ако зарядът в точка А се измести надясно с 1 см, разстоянието между двата заряда става 3 см = 0,03 метра = 3 x ^10⁻² метра

F = k(qA ₎ (qB ₎ / ^r²

F = (9 x 10⁻ ⁾ (8 x ^10⁻⁶ )(10 x ^10⁻⁷ ) / (3 x ^10⁻² ) ^²

F = (9 x 10³ ⁾ (80 x ^10⁻⁷ ) / (9 x ^10⁻⁴ )

F = (1 x 10³ ⁾ (80 x ^10⁻⁷ ) / (1 x ^10⁻⁴ )

F = (80 x 10⁻⁴ ⁾ / (1 x ^10⁻⁴ )

F = 80 нютона

Верният отговор е C.

4. Два електрически заряда P и Q, които са на разстояние 10 cm един от друг , изпитват сила на привличане от 8 N. Ако заряд Q се измести на 5 cm към заряд P (1 µC = 10⁻⁶ ^C и k = 9 x 10⁻⁹ ^Nm²⁻² C ^{) ,} тогава възникващата електрическа сила е...

A. 8 N

Б. 16 N

C. 32 N

D. 40 N

Източна 56 северна ширина

Дискусия

Известно е, че :

Разстоянието между зарядите P и Q (r _PQ ) = 10 cm = 0,1 m = 1 x ^10⁻¹ m

Електрическата сила между зарядите P и Q (F) = 8 N

Електрически заряд Q (q _Q ) = 40 µC = 40 x ^10⁻⁶ C

Константа (k) = 9 x 10 ^{^ 9} Nm² · ^C⁻²

Въпрос : Електрическата сила между зарядите P и Q, ако заряд Q е изместен на 5 см към заряд P

Отговор :

Първо изчислете електрическия заряд P, след това изчислете електрическата сила между двата електрически заряда, ако електрическият заряд Q е изместен с 5 см към заряда P.

Електрически заряд P :

qP = Fr² ^/ k _{( qQ} )

qP ₌ (8)(1 x ^10⁻¹ ) ^² / (9 x ^10⁻¹ )(40 x ^10⁻⁶ )

qP ₌ (8)(1 x 10⁻² ⁾ / 360 x ^10³

qP ₌ (8 x 10⁻² ⁾ / (36 x ^10⁴ )

qP ₌ (1 x ^10⁻² ) / (4,5 x ^10⁴ )

q _P = (1/4,5) x ^10⁻⁶ Кулон

Електрическата сила между електрическите заряди P и Q :

Ако зарядът в точка Q се измести наляво с 5 см, разстоянието между двата заряда става 5 см = 0,05 метра = 5 x ^10⁻² метра

F = k(qP ₎ (qQ ₎ / ^r²

F = (9 x 10⁻ ⁾ ( (1/4,5) x ^10⁻⁶ )(40 x ^10⁻⁶ ) / (5 x ^10⁻² ) ^²

F = (2 x 10³ ⁾ (40 x ^10⁻⁷ ) / (25 x ^10⁻⁴ )

F = (80 x 10⁻⁴ ⁾ / (25 x ^10⁻⁴ )

F = 3,2 x 10 ^{^1}

F = 32 нютона

Верният отговор е C.

5. Разгледайте следното изображение на електрическите заряди. Електрическата сила, упражнявана от заряд q B _, е 8 N (1 µC = 10⁻⁶ ^C ) и (k = 9.10⁻⁹ ^{Nm²⁻¹C⁻²} ) ^. Ако заряд q _B се измести на 4 cm от A, тогава електрическата сила, упражнявана от q _B, ^е сега…

A. 2 N

Б. 4 N

C. 6 N

D. 8 N

Източна 10 северна ширина

Дискусия

Известно е, че :

Разстоянието между зарядите A и B (rAB ₎ = 2 cm = 0,02 m = 2 x ^10⁻² m

Електрическата сила между зарядите A и B (F) = 8 N

Електрически заряд A (q _A ) = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ C

Константа (k) = 9 x 10 ^{^ 9} Nm² · ^C⁻²

Въпрос : Електрическата сила между зарядите A и B, ако разстоянието между двата заряда е 4 см

Отговор :

Първо изчислете електрическия заряд B, след това изчислете електрическата сила между двата електрически заряда, ако разстоянието между тях е 4 см = 0,04 метра = 4 x 10⁻² ^метра.

Електрически заряд B :

qB = Fr² ^/ k _{( qA} )

q _B = (8)(2 x 10⁻² ⁾ ² ^/ (9 x ^10⁻ )(2 x ^10⁻⁶ )

q _B = (8)(4 x ^10⁻⁴ ) / (18 x ^10³ )

q _B = (32 x ^10⁻⁴ ) / (18 x ^10³ )

q _B = (32/18) x ^10⁻⁷

q _B = (16/9) x ^10⁻⁷ кулони

Електрическата сила между зарядите A и B :

F = k(qA ₎ (qB ₎ / ^r²

F = (9 x 10⁻ ⁾ (2 x ^10⁻⁶ )((16/9) x ^10⁻⁷ ) / (4 x ^10⁻² ) ^²

F = (18 x 10³ ⁾ ((16/9) x ^10⁻⁷ ) / (16 x ^10⁻⁴ )

F = (2 x 10³ ⁾ (16 x ^10⁻⁷ ) / (16 x ^10⁻⁴ )

F = (2 x 10³ ⁾ (1 x ^10⁻⁷ ) / (1 x ^10⁻⁴ )

F = (2 x 10⁻⁴ ⁾ / (1 x ^10⁻⁴ )

F = 2 нютона

Верният отговор е А.

6. Три електрически заряда са разположени в ъглите на триъгълник ABC с дължина на страната AB = BC = 20 cm и същата величина на заряда (q = 2µC), както на картинката отстрани (k = 9.109 ^Nm².C⁻² , ¹ µ = 10⁻⁶ ⁾ . Големината на електрическата сила, действаща върху точка B, е…^.

A. 0,9√3 N

Б. 0,9√2 N

C. 0,9 N

D. 0,81 N

Източна 0,4 северна ширина

Дискусия

Известно е, че:

Заряд в точка A (q _A ) = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ Кулон

Заряд в точка B (q _B ) = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ Кулон

Заряд в точка C (q _C ) = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ Кулон

Разстояние от B до C (rBC ₎ = 20 см = 0,2 метра = 2 x ^10⁻¹ метра

Разстояние от B до A (rBA ₎ = 20 см = 0,2 метра = 2 x ^10⁻¹ метра

^k = ^9.109 Nm² ^· C⁻²

Въпрос: Големината на електрическата сила, действаща върху точка B

Отговор:

Електрическата сила между зарядите в точки B и C:

FBC = k( ^qB ₎ ( _{qC )} / _rBC²

FBC ₌ (9 x 109 ⁾ (10 x ^2-6 )(2 x ^10-6 ) / (2 x ^10-1 ) ²

FBC ₌ (9 x 109 ⁾ (4 x ^10-12 ) / (9 x ^10-2 )

FBC ₌ (36 x 10⁻³ ⁾ / (4 x ^10⁻² )

FBC = 9 _x ^10⁻¹

FBC = 0,9 _Нютона

Електрическият заряд в точки B и C е положителен, следователно посоката на електрическата сила F _BC е наляво, далеч от точка C.

Електрическата сила между зарядите в точки B и A:

FBA = k( ^qB ₎ ( _qA ) _{/ rBA²}

FBA ₌ (9 x 109 ⁾ (10 x ^2-6 )(2 x ^10-6 ) / (2 x ^10-1 ) ²

FBA ₌ (9 x 109 ⁾ (4 x ^10-12 ) / (9 x ^10-2 )

FBA ₌ (36 x 10⁻³ ⁾ / (4 x ^10⁻² )

FBA ₌ 9 x ^10⁻¹

FBA = 0,9 _Нютона

Електрическият заряд в точки B и A е положителен, следователно посоката на електрическата сила FBA _е надолу, далеч от точка A.

Двете електрически сили образуват прав ъгъл, следователно резултантната електрическа сила, действаща в точка B, се изчислява по формулата на Питагор.

Верният отговор е Б.

7. Вижте следната снимка!

Три заряда Q1 _, Q2 _и Q3 _са разположени във върховете на правоъгълен триъгълник ABC. Дължината на AB = BC = 30 cm. При k = 9.109 ^Nm2.C - 2 ^и 1 µ = 10-6 ^{, резултантната} кулонова сила върху заряд Q1 _е ….

A. 1 N

Б. 5 N

C. 7 N

D. 10 N

Източна 12 северна ширина

Дискусия

Известно е, че:

Заряд в точка A (q _A ) = 3 µC = 3 x ^10⁻⁶ Кулон

Заряд в точка B (q _B ) = -10 µC = -10 x 10 ^-6 Кулон

Заряд в точка C (q _C ) = 4 µC = 4 x ^10⁻⁶ Кулон

Разстояние от B до C (rBC ₎ = 30 см = 0,3 метра = 3 x ^10⁻¹ метра

Разстояние от B до A (rBA ₎ = 30 см = 0,3 метра = 3 x ^10⁻¹ метра

^k = ^9.109 Nm² ^· C⁻²

Въпрос: Резултантна кулонова сила в точка B

Отговор:

Електрическата сила между зарядите в точки B и C:

FBC = k( ^qB ₎ ( _{qC )} / _rBC²

FBC ₌ (9 x 109 ⁾ (10 x ^10-6 )(4 x ^10-6 ) / (3 x ^10-1 ) ²

FBC ₌ (9 x 109 ⁾ (40 x ^10-12 ) / (9 x ^10-2 )

FBC ₌ (360 x 10⁻³ ⁾ / (9 x ^10⁻² )

FBC = 40 _x ^10⁻¹

FBC = 4 _Нютона

Електрическият заряд в точка B е отрицателен, а електрическият заряд в точка C е положителен, следователно посоката на електрическата сила FBC _е надясно към точка C.

Електрическата сила между зарядите в точки B и A:

FBA = k( ^qB ₎ ( _qA ) _{/ rBA²}

FBA ₌ (9 x 109 ⁾ (10 x ^10-6 )(3 x ^10-6 ) / (3 x ^10-1 ) ²

FBA ₌ (9 x 109 ⁾ (30 x ^10-12 ) / (9 x ^10-2 )

FBA ₌ (270 x 10⁻³ ⁾ / (9 x ^10⁻² )

FBA ₌ 30 x ^10⁻¹

FBA = 3 _Нютона

Електрическият заряд в точка B е отрицателен, а електрическият заряд в точка A е положителен, следователно посоката на електрическата сила FBA _е нагоре към точка A.

Двете електрически сили образуват прав ъгъл, следователно резултантната електрическа сила, действаща в точка B, се изчислява по формулата на Питагор.

Верният отговор е Б.

8. Три електрически заряда са разположени в ъглите на триъгълник ABC с дължина на страната AB = BC = 20 cm и същия размер на заряда (q = 2µC), както на картинката отстрани (k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µ = 10^-6). Големината на електрическата сила работата в точка Б е….

1. 0,9√3 N
2. 0,9√2 N
3. 0,9 N
4. 0,81 N
5. 0,4 N

Дискусия

Известно е, че:
Зарядът в точка A (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 Кулон
Зарядът в точка B (q_B) = 2 µC = 2 x 10^-6 Кулон
Зарядът в точка C (q_C) = 2 µC = 2 x 10^-6 Кулон
Разстояние от B до C (r_BC) = 20 см = 0,2 метра = 2 x 10^-1 метър
Разстояние от B до A (r_BA) = 20 см = 0,2 метра = 2 x 10^-1 метър
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Попитано: Големината на електрическата сила, действаща в точка B
Отговор:

Електрическата сила между зарядите в точки B и C:
F_BC = k (q_B)(q_C) /r_BC²
F_BC = (9 x 10⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 x 10^-1)²
F_BC = (9 x 10⁹)(4 x 10^-12) / (4 x 10^-2)
F_BC = (36 x 10^-3) / (4 x 10^-2)
F_BC = 9 х 10^-1
F_BC = 0,9 Нютона
Електрическият заряд в точки B и C е положителен, следователно посоката на електрическата сила F е_BC наляво, далеч от точка C.

Електрическата сила между зарядите в точки B и A:
F_BA = k (q_B)(q_A) /r_BA²
F_BA = (9 x 10⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 x 10^-1)²
F_BA = (9 x 10⁹)(4 x 10^-12) / (4 x 10^-2)
F_BA = (36 x 10^-3) / (4 x 10^-2)
F_BA = 9 х 10^-1
F_BA = 0,9 Нютона
Електрическият заряд в точки B и A е положителен, следователно посоката на електрическата сила F е_BA надолу, далеч от точка А.

Двете електрически сили образуват прав ъгъл, следователно резултантната електрическа сила, действаща в точка B, се изчислява по формулата на Питагор.
Верният отговор е Б.

9. Вижте следната снимка!
Три заряда Q₁,Q₂и Q₃ е на върха на правоъгълния триъгълник ABC. Дължината на AB = BC = 30 см. Известно е, че k = 9.10⁹ Nm².C^-2 и 1 µ = 10^-6 тогава резултантната кулонова сила върху заряд Q₁ е….

1. 1 N
2. 5 N
3. 7 N
4. 10 N
5. 12 N

Дискусия
Известно е, че:
Зарядът в точка A (q_A) = 3 µC = 3 x 10^-6 Кулон
Зарядът в точка B (q_B) = -10 µC = -10 x 10^-6 Кулон
Зарядът в точка C (q_C) = 4 µC = 4 x 10^-6 Кулон
Разстояние от B до C (r_BC) = 30 см = 0,3 метра = 3 x 10^-1 метър
Разстояние от B до A (r_BA) = 30 см = 0,3 метра = 3 x 10^-1 метър
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Попитано: Резултантна кулонова сила в точка B
Отговор:
Електрическата сила между зарядите в точки B и C:
F_BC = k (q_B)(q_C) /r_BC²
F_BC = (9 x 10⁹)(10 x 10^-6)(4 x 10^-6) / (3 x 10^-1)²
F_BC = (9 x 10⁹)(40 x 10^-12) / (9 x 10^-2)
F_BC = (360 x 10^-3) / (9 x 10^-2)
F_BC = 40 х 10^-1
F_BC = 4 Нютона
Електрическият заряд в точка B е отрицателен, а електрическият заряд в точка C е положителен, следователно посоката на електрическата сила F е_BC надясно към точка C.

Електрическата сила между зарядите в точки B и A:
F_BA = k (q_B)(q_A) /r_BA²
F_BA = (9 x 10⁹)(10 x 10^-6)(3 x 10^-6) / (3 x 10^-1)²
F_BA = (9 x 10⁹)(30 x 10^-12) / (9 x 10^-2)
F_BA = (270 x 10^-3) / (9 x 10^-2)
F_BA = 30 х 10^-1
F_BA = 3 Нютона
Електрическият заряд в точка B е отрицателен, а електрическият заряд в точка A е положителен, следователно посоката на електрическата сила F е_BA нагоре към точка А.
 
Двете електрически сили образуват прав ъгъл, следователно резултантната електрическа сила, действаща в точка B, се изчислява по формулата на Питагор.
Верният отговор е Б.

Източник на въпроса:

Въпроси по физика за националния изпит за гимназия/професионална гимназия