Cwestiynau Enghreifftiol Grym Coulomb

9 Enghraifft o Gwestiynau Grym Coulomb

1. Mae tri llwyth wedi'u trefnu fel yn y llun isod. Y grym Coulomb a brofir gan wefr B yw …. (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C)

A. 09 x 10 ¹ N i wefru C

B. 09 x 10 ¹ N i wefru A

C. 18 x 10 ¹ N i wefru C

D. 18 x 10 ¹ N i wefru A

E. 36 x 10 ¹ N i wefru C

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod :

q _A = 10 µC = 10 x ^10-6 C = ^10-5 Coulomb

q _B = 10 µC = 10 x ^10-6 = ^10-5 Coulomb

q _C = 20 µC = 20 x ^10-6 = 2 x ^10-5 Coulomb

r _AB = 0,1 metr = 10 ^-1 metr

r _BC = 0,1 metr = 10 ^-1 metr

k = 9 x ^10⁶ Nm² ^{C −2}

Gofynnwyd : Grym Coulomb a brofir gan wefr B

Ateb :

Mae dau rym Coulomb neu rym trydanol sy'n gweithredu ar wefr B, sef y grym Coulomb rhwng gwefrau A a B (F _AB ) a'r grym Coulomb rhwng gwefrau B a C (F _BC ). Y grym Coulomb a brofir gan wefr B yw canlyniad F _AB ac F _BC.

Grym Coulomb rhwng gwefrau A a B:

Mae gwefr A yn bositif a gwefr B yn bositif fel bod F _AB yn mynd tuag at wefr C.

Grym Coulomb rhwng gwefrau B a C:

Mae gwefr B yn bositif a gwefr C yn bositif fel bod _FBC yn mynd tuag at wefr A.

Grym Coulomb a brofir gan wefr B:

F _B = F _BC – F _AB = 180-90 = 90 N

Maint grym Coulomb a brofir gan wefr B (F _B ) yw 90 Newton. Mae cyfeiriad F _B yr un fath â chyfeiriad F _BC , sef tuag at wefr A.

Yr ateb cywir yw B.

2. Maint a chyfeiriad grym Coulomb ar wefr B yw... ( k = 9 x 10⁶ ^Nm² C ^{− 2} , 1 μC = 10−6 ^C )

A. 2,5 k Q ² r ^-2 i'r chwith

B. 2,5 k Q ² r ^-2 i'r dde

C. 2 k Q ² r ^-2 i'r chwith

D. 2 k Q ² r ^-2 i'r dde

E. 1 k Q ² r ^-2 i'r chwith

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod :

Gwefr A (qA ₎ = +Q

Gwefr B (q _B ) = -2Q

Gwefr C (q _C ) = -Q

Y pellter rhwng gwefrau A a B (r _AB ) = r

Y pellter rhwng gwefrau B a C (r _BC ) = 2r

k = 9 x ^10⁶ Nm² ^{C −2}

Gofynnwyd : maint a chyfeiriad grym Coulomb ar wefr B

Ateb :

Grym Coulomb rhwng gwefr A a gwefr B:

Mae gwefr A yn bositif a gwefr B yn negatif fel bod cyfeiriad F _AB tuag at wefr A

Grym Coulomb rhwng gwefr B a gwefr C:

Mae gwefr B yn negatif a gwefr C yn negatif felly mae cyfeiriad FBC _tuag at wefr A

Y grym canlyniadol sy'n gweithredu ar wefr B:

F = F _AB + F _BC = 2 k Q ² /r ² + 0,5 k Q ² /r ² = 2,5 k Q ² /r ² = 2,5 k Q ² r ^-2

Cyfeiriad grym Coulomb yw tuag at wefr A neu i'r chwith.

Yr ateb cywir yw A.

3. Mae dau wefr drydanol wedi'u gosod ar wahân fel y dangosir yn y ffigur. Y wefr yn A yw 8 µC a'r grym deniadol sy'n gweithredu ar y ddwy wefr yw 45 N. Os caiff gwefr A ei symud i'r dde 1 cm a k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 , yna'r grym deniadol sy'n gweithredu ar y ddwy wefr yw…

A. 45 N

B. 60 N

C. 80 N

D. 90 N

Dwyrain 120 Gogledd

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod :

Gwefr drydanol yn A (qA ₎ = 8 µC = 8 x ^10-6 Coulomb

Y grym trydanol rhwng y ddau wefr (F) = 45 Newton

Y pellter rhwng y ddau wefr (r _AB ) = 4 cm = 0,04 metr = 4 x ^10⁻² metr

Cysonyn (k) = 9 x 10^ ⁹ Nm ^{^} 2.C ^-2

Cwestiwn : Y grym trydanol rhwng y ddau wefr os yw gwefr A yn cael ei symud i'r dde gan 1 cm neu 0,01 metr

Ateb :

Yn gyntaf cyfrifwch y gwefr drydanol yn B, yna cyfrifwch y grym trydanol rhwng y ddwy wefr drydanol, os yw'r gwefr drydanol yn A wedi'i symud i'r dde o 1 cm.

Gwefr drydanol yn B :

Fformiwla Cyfraith Coulomb :

F = k(qA ₎ (qB ₎ / ^r2

F r ² = k (q _A )(q _B )

q _B = F r ² / k (q _A )

Gwefr drydanol yn B :

q _B = (45)(4 x 10⁻² ⁾ ² ^/ (9 x ^10⁻¹ )(2 x ^10⁻¹ )

q _B = (45)(16 x 10-4 ⁾ / 72 x ^10-3

q _B = (720 x 10⁻⁴ ⁾ / (72 x ^10⁻³ )

q _B = 10 x ^10-7 Coulomb

Y grym trydanol rhwng gwefrau trydanol A a B :

Os caiff y gwefr yn A ei symud i'r dde 1 cm, mae'r pellter rhwng y ddwy wefr yn dod yn 3 cm = 0,03 metr = 3 x ^10-2 metr

F = k(qA ₎ (qB ₎ / ^r2

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

F = (9 x 103 ⁾ (80 x ^10-13 ) / (9 x ^10-4 )

F = (1 x 103 ⁾ (80 x ^10-13 ) / (1 x ^10-4 )

F = (80 x 10⁻⁴ ⁾ / (1 x ^10⁻⁴ )

F = 80 Newton

Yr ateb cywir yw C.

4. Mae dau wefr drydanol P a Q sydd 10 cm oddi wrth ei gilydd yn profi grym atyniadol o 8 N. Os caiff gwefr Q ei symud 5 cm tuag at wefr P (1 µC = 10⁻⁶ ^{C a k =} 9 x ^10⁻⁶ Nm² ^.C⁻² ), yna'r grym trydanol sy'n digwydd yw...

A. 8 N

B. 16 N

C. 32 N

D. 40 N

Dwyrain 56 Gogledd

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod :

Y pellter rhwng gwefrau P a Q (r _PQ ) = 10 cm = 0,1 m = 1 x ^10-1 m

Y grym trydanol rhwng gwefrau P a Q (F) = 8 N

Gwefr drydanol Q (q _Q ) = 40 µC = 40 x ^10-6 C

Cysonyn (k) = 9 x 10^ ⁹ Nm ^{^} 2.C ^-2

Cwestiwn : Y grym trydanol rhwng gwefrau P a Q os yw gwefr Q yn cael ei symud 5 cm tuag at wefr P

Ateb :

Yn gyntaf cyfrifwch y gwefr drydanol P, ar ôl hynny cyfrifwch y grym trydanol rhwng y ddwy wefr drydanol, os yw'r wefr drydanol Q yn cael ei symud 5 cm tuag at y wefr P.

Gwefr drydanol P :

qP = F r² ^/ k _{( qQ} )

q _P = (8)(1 x 10⁻⁴ ⁾ ² ^/ (9 x ^10⁻⁴ )(40 x ^10⁻⁴ )

q _P = (8)(1 x 10-2 ⁾ / 360 x ^10-3

q _P = (8 x 10⁻² ⁾ / (36 x ^10⁻¹ )

q _P = (1 x ^10⁻² ) / (4,5 x ^10⁻¹ )

q _P = (1/4,5) x ^10-6 Coulomb

Y grym trydanol rhwng y gwefrau trydanol P a Q :

Os caiff y gwefr yn Q ei symud i'r chwith 5 cm, mae'r pellter rhwng y ddwy wefr yn dod yn 5 cm = 0,05 metr = 5 x ^10-2 metr

F = k(qP ₎ (qQ ₎ / ^r²

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

F = (2 x 103 ⁾ (40 x ^10-6 ) / (25 x ^10-4 )

F = (80 x 10⁻⁴ ⁾ / (25 x ^10⁻⁴ )

F = 3,2 x 10 ¹

F = 32 Newton

Yr ateb cywir yw C.

5. Edrychwch ar y ddelwedd ganlynol o wefrau trydanol. Y grym trydanol a brofir gan wefr qB _yw 8 N (1 µC = 10⁻⁶ ^C ) a (k = 9.10⁻⁶ ^Nm² .C⁻² ^{) .} Os caiff gwefr qB _ei symud i 4 cm o A, yna'r grym trydanol a brofir gan _qB nawr yw…

A. 2 N

B. 4 N

C. 6 N

D. 8 N

Dwyrain 10 Gogledd

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod :

Y pellter rhwng gwefrau A a B (r _AB ) = 2 cm = 0,02 m = 2 x ^10⁻² m

Y grym trydanol rhwng gwefrau A a B (F) = 8 N

Gwefr drydanol A (q _A ) = 2 µC = 2 x ^10-6 C

Cysonyn (k) = 9 x 10^ ⁹ Nm ^{^} 2.C ^-2

Cwestiwn : Y grym trydanol rhwng gwefrau A a B os yw'r pellter rhwng y ddwy wefr yn 4 cm

Ateb :

Yn gyntaf cyfrifwch y gwefr drydanol B, ar ôl hynny cyfrifwch y grym trydanol rhwng y ddwy wefr drydanol os yw'r pellter rhwng y ddwy wefr drydanol yn 4 cm = 0,04 metr = 4 x 10-2 ^metr.

Gwefr drydanol B :

q _B = F r ² / k (q _A )

q _B = (8)(2 x 10⁻² ⁾ ² ^/ (9 x ^10⁻¹ )(2 x ^10⁻¹ )

q _B = (8)(4 x ^10-4 ) / (18 x ^10-3 )

q _B = (32 x 10⁻⁴ ⁾ / (18 x ^10⁻³ )

q _B = (32/18) x ^10-7

q _B = (16/9) x ^10-7 Coulomb

Y grym trydanol rhwng gwefrau A a B :

F = k(qA ₎ (qB ₎ / ^r2

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

Yr ateb cywir yw A.

6. Mae tri gwefr drydanol wedi'u lleoli yng nghorneli'r triongl ABC gyda hyd ochr AB = BC = 20 cm a'r un maint gwefr (q = 2µC) ag yn y llun ar yr ochr (k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 , 1 µ = 10 ^-6 ). Maint y grym trydanol sy'n gweithredu ar bwynt B yw….

A. 0,9√3 N

B. 0,9√2 N

C. 0,9 N

D. 0,81 N

Dwyrain 0,4 Gogledd

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod:

Gwefr ym mhwynt A (qA ₎ = 2 µC = 2 x ^10-6 Coulomb

Gwefr ym mhwynt B (qB ₎ = 2 µC = 2 x ^10-6 Coulomb

Gwefr ym mhwynt C (qC ₎ = 2 µC = 2 x ^10-6 Coulomb

Pellter B i C (r _BC ) = 20 cm = 0,2 metr = 2 x ^10-1 metr

Pellter B i A (rBA ₎ = 20 cm = 0,2 metr = 2 x ^10-1 metr

k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2

Cwestiwn: Maint y grym trydanol sy'n gweithredu ar bwynt B

Ateb:

Y grym trydanol rhwng y gwefrau ym mhwyntiau B a C:

F _BC = k(q _B )(q _C ) / r _BC ²

F _BC = (9 x 10⁻⁶ ⁾ (2 x ^10⁻⁶ )(2 x ^10⁻⁶ ) / (2 x ^10⁻⁶ ) ^²

F _BC = (9 x 10⁻¹ ⁾ (4 x ^10⁻¹⁰ ) / (9 x ^10⁻² )

F _BC = (36 x 10⁻³ ⁾ / (4 x ^10⁻² )

F _BC = 9 x 10 ^-1

F _BC = 0,9 Newton

Mae'r gwefr drydanol ym mhwyntiau B a C yn bositif, felly mae cyfeiriad y grym trydanol F _BC i'r chwith, i ffwrdd o bwynt C.

Y grym trydanol rhwng y gwefrau ym mhwyntiau B ac A:

FBA = k( ^qB ₎ ( _{qA )} / _rBA2

F _BA = (9 x 10⁻⁶ ⁾ (2 x ^10⁻⁶ )(2 x ^10⁻⁶ ) / (2 x ^10⁻⁶ ) ^²

F _BA = (9 x 10⁻¹ ⁾ (4 x ^10⁻¹⁰ ) / (9 x ^10⁻² )

F _BA = (36 x 10⁻³ ⁾ / (4 x ^10⁻² )

F _BA = 9 x 10 ^-1

F _BA = 0,9 Newton

Mae'r gwefr drydanol ym mhwyntiau B ac A yn bositif, felly mae cyfeiriad y grym trydanol FBA _i lawr, i ffwrdd o bwynt A.

Mae'r ddau rym trydanol yn ffurfio ongl sgwâr, felly mae'r grym trydanol canlyniadol sy'n gweithredu ym mhwynt B yn cael ei gyfrifo gan ddefnyddio'r fformiwla Pythagoras.

Yr ateb cywir yw B.

7. Edrychwch ar y llun canlynol!

Mae tair gwefr Q1 _, Q2 _, a Q3 _wedi'u lleoli ar flaenau triongl sgwâr ABC. Hyd AB = BC = 30 cm. O ystyried k = 9.10⁶ Nm².C⁻² ^ac 1 ^µ = 10⁻⁶ ^{yna'r grym} Coulomb canlyniadol ar wefr Q1 _yw ….

A. 1 N

B. 5 N

C. 7 N

D. 10 N

Dwyrain 12 Gogledd

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod:

Gwefr ym mhwynt A (qA ₎ = 3 µC = 3 x ^10-6 Coulomb

Gwefr ym mhwynt B (qB ₎ = -10 µC = -10 x ^10-6 Coulomb

Gwefr ym mhwynt C (qC ₎ = 4 µC = 4 x ^10-6 Coulomb

Pellter B i C (r _BC ) = 30 cm = 0,3 metr = 3 x ^10-1 metr

Pellter B i A (rBA ₎ = 30 cm = 0,3 metr = 3 x ^10-1 metr

k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2

Cwestiwn: Grym Coulomb canlyniadol ym mhwynt B

Ateb:

Y grym trydanol rhwng y gwefrau ym mhwyntiau B a C:

F _BC = k(q _B )(q _C ) / r _BC ²

F _BC = (9 x 10⁻⁶ ⁾ (10 x ^10⁻⁶ )(4 x ^10⁻⁶ ) / (3 x ^10⁻⁶ ) ^²

F _BC = (9 x 10⁻¹ ⁾ (40 x ^10⁻¹⁰ ) / (9 x ^10⁻² )

F _BC = (360 x 10⁻³ ⁾ / (9 x ^10⁻² )

F _BC = 40 x 10 ^-1

F _BC = 4 Newton

Mae'r gwefr drydanol ym mhwynt B yn negatif a'r gwefr drydanol ym mhwynt C yn bositif, felly mae cyfeiriad y grym trydanol _FBC i'r dde tuag at bwynt C.

Y grym trydanol rhwng y gwefrau ym mhwyntiau B ac A:

FBA = k( ^qB ₎ ( _{qA )} / _rBA2

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

F _BA = (9 x 10⁻¹ ⁾ (30 x ^10⁻¹⁰ ) / (9 x ^10⁻² )

F _BA = (270 x 10⁻³ ⁾ / (9 x ^10⁻² )

F _BA = 30 x 10 ^-1

F _BA = 3 Newton

Mae'r gwefr drydanol ym mhwynt B yn negatif a'r gwefr drydanol ym mhwynt A yn bositif, felly mae cyfeiriad y grym trydanol FBA _i fyny tuag at bwynt A.

Mae'r ddau rym trydanol yn ffurfio ongl sgwâr, felly mae'r grym trydanol canlyniadol sy'n gweithredu ym mhwynt B yn cael ei gyfrifo gan ddefnyddio'r fformiwla Pythagoras.

Yr ateb cywir yw B.

8. Mae tri gwefr drydanol wedi'u lleoli yng nghorneli'r triongl ABC gyda hyd yr ochr AB = BC = 20 cm a'r un maint gwefr (q = 2µC) ag yn y llun ar yr ochr (k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µ = 10^-6Maint y grym trydanol gweithio ym mhwynt B yw….

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

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod:
Y gwefr ym mhwynt A (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
Y gwefr ym mhwynt B (q_B) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
Y gwefr ym mhwynt C (q_C) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
Pellter o B i C (r_BC) = 20 cm = 0,2 metr = 2 x 10^-1 mesurydd
Pellter o B i A (r_BA) = 20 cm = 0,2 metr = 2 x 10^-1 mesurydd
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Gofynnwyd: Maint y grym trydanol sy'n gweithredu ym mhwynt B
Ateb:

Y grym trydanol rhwng y gwefrau ym mhwyntiau B a 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 = 9x10^-1
F_BC = 0,9 Newton
Mae'r gwefr drydanol ym mhwyntiau B a C yn bositif, felly cyfeiriad y grym trydanol F yw_BC i'r chwith, i ffwrdd o bwynt C.

Y grym trydanol rhwng y gwefrau ym mhwyntiau B ac 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 = 9x10^-1
F_BA = 0,9 Newton
Mae'r gwefr drydanol ym mhwyntiau B ac A yn bositif, felly cyfeiriad y grym trydanol F yw_BA i lawr, i ffwrdd o bwynt A.

Mae'r ddau rym trydanol yn ffurfio ongl sgwâr, felly mae'r grym trydanol canlyniadol sy'n gweithredu ym mhwynt B yn cael ei gyfrifo gan ddefnyddio'r fformiwla Pythagoras.
Yr ateb cywir yw B.

9. Edrychwch ar y llun canlynol!
Tri thâl Q₁, Q.₂, a Q₃ sydd ar flaen y triongl sgwâr ABC. Mae hyd AB = BC = 30 cm. Gwyddys bod k = 9.10⁹ Nm².C^-2 ac 1 µ = 10^-6 yna'r grym Coulomb canlyniadol ar wefr Q₁ yw…

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

Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Y gwefr ym mhwynt A (q_A) = 3 µC = 3 x 10^-6 Coulomb
Y gwefr ym mhwynt B (q_B) = -10 µC = -10 x 10^-6 Coulomb
Y gwefr ym mhwynt C (q_C) = 4 µC = 4 x 10^-6 Coulomb
Pellter o B i C (r_BC) = 30 cm = 0,3 metr = 3 x 10^-1 mesurydd
Pellter o B i A (r_BA) = 30 cm = 0,3 metr = 3 x 10^-1 mesurydd
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Gofynnwyd: Grym Coulomb canlyniadol ym mhwynt B
Ateb:
Y grym trydanol rhwng y gwefrau ym mhwyntiau B a 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 = 40x10^-1
F_BC = 4 Newton
Mae'r gwefr drydanol ym mhwynt B yn negatif a'r gwefr drydanol ym mhwynt C yn bositif, felly cyfeiriad y grym trydanol F yw_BC i'r dde tuag at bwynt C.

Y grym trydanol rhwng y gwefrau ym mhwyntiau B ac 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 = 30x10^-1
F_BA = 3 Newton
Mae'r gwefr drydanol ym mhwynt B yn negatif a'r gwefr drydanol ym mhwynt A yn bositif, felly cyfeiriad y grym trydanol F yw_BA i fyny tuag at bwynt A.
 
Mae'r ddau rym trydanol yn ffurfio ongl sgwâr, felly mae'r grym trydanol canlyniadol sy'n gweithredu ym mhwynt B yn cael ei gyfrifo gan ddefnyddio'r fformiwla Pythagoras.
Yr ateb cywir yw B.

Ffynhonnell y cwestiwn:

Cwestiynau Ffiseg Arholiad Cenedlaethol ar gyfer Ysgol Uwchradd/Ysgol Uwchradd Galwedigaethol