Закон на Кулон – проблеми и решения

1. Двуточкови заряди, QA = +8 μC и QB = -5 μC, са разделени от разстояние r = 10 cm. Каква е величината на електрическа силаКонстантата k = 8.988 x 109 Nm2C-2 = 9 х 109 Nm2C-2.

Закон на Кулон – проблеми и решения 1

Известни:

Заряд A (q A ) = +8 μC = +8 x 10⁻⁶ C

Заряд B (q B ) = -5 μC = -5 x 10 -6 C

k = 9 x 10⁻⁹ Nm² C − 2

Разстоянието между зарядите A и B (rAB ) = 10 cm = 0.1 m

Търси се : Големината на електрическата сила

решение:

Формула на закона на Кулон :

Закон на Кулон – проблеми и решения 2

Големината на електрическата сила:

Закон на Кулон – проблеми и решения 16

[ирп]

2. Две заредени частици, както е показано на фигурата по-долу. Q P = +10 μC и Q q = +20 μC, са на разстояние r = 10 cm една от друга. Каква е големината на електростатичната сила?

Закон на Кулон – проблеми и решения 4

Известни:

Заряд P (Q P ) = +10 μC = +10 x 10⁻⁶ C

Заряд Q (Q Q ) = +20 μC = +20 x 10⁻⁶ C

k = 9 x 10⁻⁹ Nm² C − 2

Разстоянието между зарядите P и Q (r PQ ) = 12 cm = 0.12 m = 12 x 10⁻² m

Търси се: Големината на електрическата сила

решение:

Закон на Кулон – проблеми и решения 15

[ирп]

3. Три заредени частици са подредени в линия, както е показано на фигурата по-долу. Заряд A = -5 μC, заряд B = +10 μC и заряд C = -12 μC. Изчислете сумарната електростатична сила върху частица B, дължаща се на другите два заряда.

Закон на Кулон – проблеми и решения 6

Известни:

Заряд A (q A ) = -5 μC = -5 x 10-6 C

Заряд B (q B ) = +10 μC = +10 x 10⁻⁶ C

Заряд C (q C ) = -12 μC = -12 x 10-6 C

k = 9 x 10⁻⁹ Nm² C − 2

Разстоянието между частиците A и B (rAB ) = 6 cm = 0.06 m = 6 x 10⁻² m

Разстоянието между частиците B и C (rBC ) = 4 cm = 0.04 m = 4 x 10⁻² m

Търси се: Големината и посоката на нетната електростатична сила върху частица B

решение:

Нетната сила върху частица B е векторната сума на силата F BA , упражнявана върху частица B от частица A, и силата F BC , упражнявана върху частица B от частица C.

Силата F BA , упражнявана върху частица B от частица A:

 

Закон на Кулон – проблеми и решения 14

Посоката на електростатичната сила сочи към частица А (сочи наляво).

Силата F BC , упражнявана върху частица B от частица A:

 

Закон на Кулон – проблеми и решения 13

Посоката на електростатичната сила сочи към частица C (сочи надясно).

Нетната електростатична сила върху частица B :

F B = F AB – F BC = 675 N – 125 N = 550 нютона.

Посоката на нетната електростатична сила върху частица B сочи към частица C (сочи надясно).

[ирп]

4. +Q 1 = 10 μC, +Q 2 = 50 μC и Q 3 са разделени, както е показано на фигурата по-долу. Какъв е електростатичният заряд върху частица 3, ако нетната електростатична сила върху частица 2 е нула.

Закон на Кулон – проблеми и решения 9

Известни:

Заряд 1 (q² ) = +10 μC = +10 x 10⁻⁶ C

Заряд 2 (q² ) = +50 μC = +50 x 10⁻⁶ C

Разстоянието между заряди 1 и 2 (r 12 ) = 2 см = 0.02 м = 2 x 10⁻² м

Разстоянието между заряд 2 и заряд 3 (r²³ ) = 6 см = 0.06 м = 6 x 10⁻² м

Нетната електростатична сила върху частица 2 (F2 ) = 0

Търси се : заряд 3 (q 3 )

решение:

Нетната сила върху частица 2 е векторната сума на силата F²⁻¹ , упражнявана върху частица 2 от частица 1, и силата F²⁻³, упражнявана върху частица 2 от частица 3.

Силата F²⁻¹, упражнявана върху частица 2 от частица 1:

Закон на Кулон – проблеми и решения 10

Посоката на електростатичната сила сочи към частица 3 (сочи надясно).

Силата F23 упражнявано върху частица 2 от частица 3: 

Посоката на електростатичната сила сочи към частица 1 (сочи наляво).

Нетната електростатична сила върху частица 2 = 0:

Закон на Кулон – проблеми и решения 11

Оставете коментар