Формула за електрически заряд и електрична сила

Примерни въпроси и формули за електрически заряд и електрична сила

Електрически заряд

1. Два еднакви заряда, всеки с маса m = 9√3 x 10⁻⁴ ^kg , са окачени в една и съща точка с помощта на въже с дължина l = 1 метър. Ако двата заряда са на разстояние a = 1 метър един от друг, тогава големината на всеки заряд е….

A. 4 микрокулона
Б. 2 микрокулона
C. 1 микрокулон
D. 0,5 микрокулона

Дискусия
Известно е, че:
Два еднакви заряда означават два подобни заряда, при които подобни заряди се отблъскват взаимно.
Дължина на въжето (l) = 1 метър
Разстоянието между двата заряда (r) = 1 метър
Маса на заряда (m) = 9√3 x 10^-4 kg
Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/s²
Гравитация (w) = mg = (9√3 x 10^-4 кг)(10 м/с²) = 9√3 x 10^-3 Нютон
Попитан Големината на всеки заряд (q)
Отговор:

Надпис:
F = Отблъскваща електрическа сила между товари 1 и 2
w₁ = Гравитация на топка 1
w₂ = Гравитация на топка 2
T₁ = Сила на опън на въжето 1
T_1x = Компонента на силата на опън на въжето 1 по оста x
T_1y = Компонента на силата на опън на въжето 1 по оста y
T₂ = Сила на опън на въжето 2
T_2x = Компонента на силата на опън на въжето 2 по оста x
T_2y = Компонента на силата на опън на въжето 2 по оста y
l₁ = дължина на въжето 1
l_1x = компонент от дължината на струната по оста x
l_1y = компонент от дължината на струната по оста y

Изчислете стойността на cos θ:

Изчислете силата на опън на въжето (T1 ₎ :

Изчислете стойността на sin θ:

Изчислете компонентата на силата на опън върху въжето по оста x (T1x ₎ :

Двете топки са в равновесие, така че T _1x = F = 9 x 10 ^-3 Нютон

Изчислете заряда на всяка топка, използвайки формулата на закона на Кулон:

Големината на всеки заряд е 1 x 10^-6 Кулон или 1 микрокулон.
Верният отговор е C.

Зареждане на обект с електрически заряд

1. Два начина за предаване на електрически заряд на обект са….
А. Триене и електромагнетизъм
Б. Индукция и електромагнетизъм
C. Триене и индукция
Г. Индукция и намагнитване
Дискусия
Два начина за предаване на електрически заряд на обект са триене и индукция.
Триенето е начин да се накара даден обект да има положителен или отрицателен електрически заряд чрез триене на обекта с друг предмет, например триене на стъклена пръчка с вълна или триене на пластмасов гребен със суха коса. По време на триенето електроните се преместват от един обект към друг, така че единият обект има излишък от електрони (липса на протони) и след това се зарежда отрицателно, а другият обект има електронен дефицит (липса на протони) и след това се зарежда положително.
Индукцията е метод за зареждане на обект чрез доближаване на заредения обект до неутрална метална топка, но без да я докосва. Обектът, който ще се зарежда, трябва да има свободни електрони, тъй като тези свободни електрони могат да се движат, когато са индуцирани от електрически зареден обект. Металните обекти обикновено имат свободни електрони. Обекти като стъкло, пластмаса или дърво не могат да бъдат електрически заредени чрез индукция, защото тези обекти нямат свободни електрони.
Верният отговор е C.

Видове електрически заряд

2. Четири заредени обекта (P, Q, R и S) се държат по следния начин. P и Q се отблъскват, P и R се привличат, R и S се отблъскват. Кое от следните твърдения е правилно?
A. Ако P е отрицателно зареден, тогава S е отрицателно зареден.
Б. Ако Q е отрицателно зареден, тогава S е отрицателно зареден.
C. Ако R е отрицателно зареден, тогава P е отрицателно зареден
Г. Ако S е отрицателно зареден, тогава P е положително зареден.
Дискусия
P и Q се отблъскват взаимно, защото P и Q имат еднакъв заряд.
P и R се привличат взаимно, следователно P и R имат различни заряди
R и S се отблъскват взаимно, следователно R и S имат еднакъв заряд

Така че, ако P и Q са положително заредени, тогава R и S са отрицателно заредени или ако P и Q са отрицателно заредени, тогава R и S са положително заредени.
Верният отговор е Д.

3. Въпроси за Националната олимпиада по природни науки за 2011 г. за прогимназии на ниво Регентство/Сити, № 59
Казва се, че един обект е положително зареден, ако...
А. Обектът получава протони
Б. Обектът освобождава протони
C. Обектите приемат електрони
Г. Обектите освобождават електрони
Дискусия
Протоните са положително заредени, докато електроните са отрицателно заредени. Протоните са разположени в центъра на атомите, което им пречи да се движат от един обект към друг. Електроните, от друга страна, са разположени на повърхността на атомите, което им позволява да се движат от един обект към друг. Обектите се зареждат електрически, като освобождават електрони или приемат електрони. Ако даден обект приема електрони, той има излишък от електрони (липса на протони), което води до отрицателен заряд. Ако даден обект освобождава електрони, той има излишък от електрони (излишък от протони), което води до положителен заряд.
Така че, въз основа на горния въпрос, се казва, че един обект има положителен заряд, ако той освобождава електрони.
Верният отговор е Д.

Електрическа сила

4. Два електрически заряда от Q всеки₁ и Q₂ е на разстояние R има отблъскваща сила от 100 N. Ако разстоянието между двата заряда се намали до 1/3 R, тогава отблъскваща сила на електрическите заряди става….
A. 33,33 N
Б. 100 N
C. 300 N
D. 900 N
Дискусия
Известно е, че:
Електрически заряд 1 = Q₁
Електрически заряд 2 = Q₂
Разстояние между двата заряда = R
Силата на отблъскване между двата заряда (F) = 100 нютона
Отблъскваща сила означава, че и двата електрически заряда са от един и същи тип, и двата са положителни или и двата са отрицателни.
Въпрос: Ако разстоянието между двата заряда се намали до 1/3 R, тогава силата на отблъскване на електрическия заряд става...
Отговор:
Формула на закона на Кулон:
F = k Q₁ Q₂ / Р₂
Да предположим, че R = 1, тогава стойността на Q₁.Q₂ може да се изчисли:

Ако разстоянието между двата заряда се намали до 1/3 R, тогава силата на отблъскване на електрическия заряд (F) става:

Верният отговор е Д.

5. Точков заряд Q₁ = +4e и точков заряд Q₂ = -3e се държат на разстояние 0,3 м един от друг, както е показано на фигурата по-долу. Така че електрическата сила, действаща върху заряда Q₂ е нула, точковият заряд Q₃ = +16e трябва да се постави в….
A. 0,3 м вляво от Q₁
B. 0,6 м вдясно от Q₁
C. 0,6 м вдясно от Q₂
D. 0,9 м вляво от Q₂
Дискусия
Известно е, че:
Зарядът на електрон (-e) или протон (+e) = 1,60 x 10^-19 Кулон
Точков заряд Q₁ = +4e
Точков заряд Q₂ = -3e
Точков заряд Q₃ = +16e
Разстоянието между точковите заряди Q₁ и точков заряд Q₂ = 0,3 метра
Въпрос: Така че електрическата сила, действаща върху заряд Q₂ е нула, точковият заряд Q₃ = +16e трябва да се постави в….
Отговор:
Електрическата сила между зарядите Q₁ и заряд Q₂ :

Зарядът Q1 _е положителен, а зарядът Q2 _е отрицателен, така че посоката на електрическата сила F12 _е наляво (към заряда Q1 ₎.

Така че резултантната електрическа сила, действаща върху заряд Q₂ е нула, тогава големината на електричната сила между зарядите Q₂ и заряд Q₃ (F₃₂) = големината на електричната сила между зарядите Q₁ и заряд Q₂ (F₁₂) и посока F₃₂ трябва да е противоположна на посоката на F₁₂Посока F₁₂ наляво, оттук и посоката F₃₂ трябва да тръгнеш надясно. Запомни Q₃ е положително и Q₂ е отрицателен заряд, така че посоката на F₃₂ надясно, тогава зарядът Q₃ трябва да се постави вдясно от Q₂

Разстоянието между заряд Q2 _и заряд Q3 _се изчислява по формулата на закона на Кулон:

Верният отговор е C.

Източник на въпроса:

Въпроси за OSN по физика в прогимназията