Foarbyldfragen oer Coulomb-krêft

9 Foarbylden fan Coulomb-krêftfragen

1. Trije loads binne arranzjearre lykas yn 'e ôfbylding hjirûnder. De Coulomb-krêft dy't lading B ûnderfynt is …. (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C)

In. 09 x 10¹ N nei C lading

B. 09 x 10¹ N oant lading A

C. 18 x 10¹ N nei C lading

D. 18 x 10¹ N om A op te laden

E. 36 x 10¹ N nei C lading

Diskusje

It is bekend :

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 meter = 10^-1 meter

r_BC = 0,1 meter = 10^-1 meter

k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

frege Coulomb-krêft ûnderfûn troch lading B

Jawab :

Der binne twa Coulomb-krêft of de elektryske krêft dy't wurket op lading B, nammentlik de Coulomb-krêft tusken ladingen A en B (F_AB) lykas de Coulomb-krêft tusken ladingen B en C (F_BCDe Coulomb-krêft dy't lading B ûnderfynt is de resultante fan F_AB en F_BC.

Coulomb-krêft tusken ladingen A en B:

Lading A hat in posityf teken en lading B hat in posityf teken, dus F_AB rjochting oanklacht C.

Coulomb-krêft tusken ladingen B en C:

Lading B is posityf en lading C is posityf, sadat F_BC rjochting oanklacht A.

Coulomb-krêft ûnderfûn troch lading B:

F_B =F_BC - F_AB = 180-90 = 90 N

De grutte fan 'e Coulomb-krêft dy't lading B (F) ûnderfynt_B) is 90 Newton. De rjochting fan F_B itselde as rjochting F_BC nammentlik rjochting lading A.

It goede antwurd is B.

2.BDe grutte en rjochting fan 'e Coulomb-krêft op lading B is... (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C)

A. 2,5 k Q² r^-2 nei lofts

B. 2,5 k Q² r^-2 nei rjochts

C. 2 k Q² r^-2 nei lofts

D. 2 k Q² r^-2 nei rjochts

E. 1 k Q² r^-2 nei lofts

Diskusje

It is bekend :

Lading A (q_A) = +Q

Lading B (q_B) = -2Q

Lading C (q_C) = -Q

De ôfstân tusken ladingen A en B (r_AB) = r

De ôfstân tusken ladingen B en C (r_BC) = 2r

k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

frege de grutte en rjochting fan 'e Coulomb-krêft op lading B

Jawab :

Coulomb-krêft tusken lading A en lading B:

Lading A is posityf en lading B is negatyf, dus de rjochting is F_AB rjochting lading A

Coulomb-krêft tusken lading B en lading C:

Lading B is negatyf en lading C is negatyf, dus de rjochting fan F is_BC rjochting lading A

De resultearjende krêft dy't wurket op lading B:

F = F_AB + F._BC = 2 k Q²/r² + 0,5 k Q²/r² = 2,5 k Q²/r² = 2,5 k Q² r^-2

De rjochting fan 'e Coulomb-krêft is nei lading A of nei lofts.

It goede antwurd is A.

3. Twa elektryske ladingen wurde útinoar pleatst lykas te sjen is yn 'e ôfbylding. De lading by A is 8 µC en de oanlûkingskrêft dy't op beide ladingen wurket is 45 N. As lading A 1 sm nei rjochts ferskowe wurdt en k = 9.10⁹ Nm².C^-2, dan is de oantreklike krêft dy't op 'e twa ladingen wurket ...

A. 45 N.

B. 60 N.

C. 80 N.

D. 90 N.

E. 120 N

Diskusje

It is bekend :

De elektryske lading by A (q_A) = 8 µC = 8 x 10^-6 Coulomb

De elektryske krêft tusken de twa ladingen (F) = 45 Newton

De ôfstân tusken de twa ladingen (r_AB) = 4 sm = 0,04 meter = 4 x 10^-2 meter

Konstante (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2

frege De elektryske krêft tusken de twa ladingen as lading A 1 sm of 0,01 meter nei rjochts ferskowe wurdt

Jawab :

Bereken earst de elektryske lading by B, en berekkenje dan de elektryske krêft tusken de twa elektryske ladings, as de elektryske lading by A 1 sm nei rjochts ferskowe wurdt.

Elektryske lading by B :

Formule De wet fan Coulomb :

F = k (q_A)(q_B) /r²

F r² = k (q_A)(q_B)

q_B = F r² / k (q_A)

Elektryske lading by B :

q_B = (45)(4 x 10^-2)² / (9x10⁹)(8 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 Coulomb

De elektryske krêft tusken elektryske ladingen A en B :

As de lading by A 1 sm nei rjochts ferskowe wurdt, wurdt de ôfstân tusken de twa ladingen 3 sm = 0,03 meter = 3 x 10^-2 meter

F = k (q_A)(q_B) /r²

F = (9 x 10⁹)(8 x 10^-6)(10 x 10^-7) / (3 x 10^-2)²

F = (9 x 10⁹)(80 x 10^-13) / (9 x 10^-4)

F = (1 x 10⁹)(80 x 10^-13) / (1 x 10^-4)

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

F = 80 Newton

It goede antwurd is C.

4. Twa elektryske ladingen P en Q dy't 10 sm útinoar lizze, ûnderfine in oanlûkingskrêft fan 8 N. As lading Q 5 sm nei lading P ferskowe wurdt (1 µC = 10^-6 C en k = 9 x 10⁹ Nm².C^-2), dan is de elektryske krêft dy't optreedt ...

A. 8 N.

B. 16 N.

C. 32 N.

D. 40 N.

E. 56 N

Diskusje

It is bekend :

De ôfstân tusken ladingen P en Q (r_PQ) = 10 sm = 0,1 m = 1 x 10^-1 m

De elektryske krêft tusken ladingen P en Q (F) = 8 N

Elektryske lading Q (q_Q) = 40 µC = 40 x 10^-6 C

Konstante (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2

frege De elektryske krêft tusken ladingen P en Q as lading Q 5 sm nei lading P ferskowe wurdt

Jawab :

Bereken earst de elektryske lading P, en dêrnei de elektryske krêft tusken de twa elektryske ladings, as de elektryske lading Q 5 sm nei de lading P ferskowe wurdt.

Elektryske lading P :

q_P = F r² / k (q_Q)

q_P = (8)(1 x 10^-1)² / (9x10⁹)(40 x 10^-6)

q_P = (8)(1 x 10^-2) / 360 x 10³

q_P = (8 x 10^-2) / (36 x 10⁴)

q_P = (1 x 10^-2) / (4,5 x 10⁴)

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

De elektryske krêft tusken elektryske ladingen P en Q :

As de lading by Q 5 sm nei lofts ferskowe wurdt, wurdt de ôfstân tusken de twa ladingen 5 sm = 0,05 meter = 5 x 10^-2 meter

F = k (q_P)(q_Q) /r²

F = (9 x 10⁹)((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^-3) / (25 x 10^-4)

F = 3,2 x 10¹

F = 32 Newton

It goede antwurd is C.

5. Sjoch nei de folgjende ôfbylding fan elektryske lading. De elektryske krêft dy't ûnderfûn wurdt troch lading q_B is 8 N (1 µC = 10^-6 C) en (k = 9.10⁹ Nm².C^-2As de lading q_B ferskowe nei 4 sm fan A, dan is de ûnderfûne elektryske krêft q_B no is…

A. 2 N.

B. 4 N.

C. 6 N.

D. 8 N.

E. 10 N

Diskusje

It is bekend :

De ôfstân tusken ladingen A en B (r_AB) = 2 sm = 0,02 m = 2 x 10^-2 m

De elektryske krêft tusken ladingen A en B (F) = 8 N

Elektryske lading A (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 C

Konstante (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2

frege De elektryske krêft tusken ladingen A en B as de ôfstân tusken de twa ladingen 4 sm is

Jawab :

Berekkene earst de elektryske lading B, dêrnei berekkenje de elektryske krêft tusken de twa elektryske ladings as de ôfstân tusken de twa elektryske ladings 4 sm = 0,04 meter = 4 x 10 is^-2 Sette.

Elektryske lading B :

q_B = F r² / k (q_A)

q_B = (8)(2 x 10^-2)² / (9x10⁹)(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 Coulomb

De elektryske krêft tusken ladingen A en B :

F = k (q_A)(q_B) /r²

F = (9 x 10⁹)(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 Newton

It goede antwurd is A.

6. Trije elektryske ladingen binne pleatst op 'e hoekepunten fan trijehoek ABC, sydlingte AB = BC = 20 sm en de grutte fan 'e lading is itselde (q = 2µC) as yn 'e ôfbylding oan 'e sydkant (k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µ = 10^-6De grutte fan 'e elektryske krêft dy't op punt B wurket is….

A. 0,9√3 N

B. 0,9√2 N

C. 0,9 N.

D. 0,81 N.

E. 0,4 N

Diskusje

It is bekend dat:

De lading op punt A (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb

De lading op punt B (q_B) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb

De lading op punt C (q_C) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb

Ofstân fan B nei C (r_BC) = 20 sm = 0,2 meter = 2 x 10^-1 meter

Ofstân fan B nei A (r_BA) = 20 sm = 0,2 meter = 2 x 10^-1 meter

k = 9.10⁹ Nm².C^-2

Frege: De grutte fan 'e elektryske krêft dy't op punt B wurket

Antwurd:

De elektryske krêft tusken de ladingen op punten B en 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 x 10^-1

F_BC = 0,9 Newton

De elektryske lading op punten B en C is posityf, dêrom is de rjochting fan 'e elektryske krêft F_BC nei lofts, fuort fan punt C.

De elektryske krêft tusken de ladingen op punten B en 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 x 10^-1

F_BA = 0,9 Newton

De elektryske lading op punten B en A is posityf, dêrom is de rjochting fan 'e elektryske krêft F_BA nei ûnderen, fuort fan punt A.

De twa elektryske krêften foarmje in rjochte hoeke, dêrom wurdt de resultearjende elektryske krêft dy't wurket op punt B berekkene mei de formule fan Pythagoras.

It goede antwurd is B.

7. Sjoch ris nei de folgjende ôfbylding!

Trije oanklachten Q₁,Q₂, en Q₃ is oan 'e punt fan 'e rjochthoekige trijehoek ABC. De lingte fan AB = BC = 30 sm. It is bekend dat k = 9.10⁹ Nm².C^-2 en 1 µ = 10^-6 dan de resultearjende Coulomb-krêft op lading Q₁ is….

A. 1 N.

B. 5 N.

C. 7 N.

D. 10 N.

E. 12 N

Diskusje

It is bekend dat:

De lading op punt A (q_A) = 3 µC = 3 x 10^-6 Coulomb

De lading op punt B (q_B) = -10 µC = -10 x 10^-6 Coulomb

De lading op punt C (q_C) = 4 µC = 4 x 10^-6 Coulomb

Ofstân fan B nei C (r_BC) = 30 sm = 0,3 meter = 3 x 10^-1 meter

Ofstân fan B nei A (r_BA) = 30 sm = 0,3 meter = 3 x 10^-1 meter

k = 9.10⁹ Nm².C^-2

Frege: Resultearjende Coulomb-krêft op punt B

Antwurd:

De elektryske krêft tusken de ladingen op punten B en 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 x 10^-1

F_BC = 4 Newton

De elektryske lading op punt B is negatyf en de elektryske lading op punt C is posityf, dêrom is de rjochting fan 'e elektryske krêft F_BC nei rjochts rjochting punt C.

De elektryske krêft tusken de ladingen op punten B en 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 x 10^-1

F_BA = 3 Newton

De elektryske lading op punt B is negatyf en de elektryske lading op punt A is posityf, dêrom is de rjochting fan 'e elektryske krêft F_BA omheech nei punt A.

De twa elektryske krêften foarmje in rjochte hoeke, dêrom wurdt de resultearjende elektryske krêft dy't wurket op punt B berekkene mei de formule fan Pythagoras.

It goede antwurd is B.

8. Trije elektryske ladingen binne pleatst op 'e hoekepunten fan trijehoek ABC mei sydlingte AB = BC = 20 sm en deselde ladingsgrutte (q = 2µC) as yn 'e ôfbylding oan' e sydkant (k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µ = 10^-6). De grutte fan 'e elektryske krêft wurkje op punt B is….

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

Diskusje

It is bekend dat:
De lading op punt A (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
De lading op punt B (q_B) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
De lading op punt C (q_C) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
Ofstân fan B nei C (r_BC) = 20 sm = 0,2 meter = 2 x 10^-1 meter
Ofstân fan B nei A (r_BA) = 20 sm = 0,2 meter = 2 x 10^-1 meter
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Frege: De grutte fan 'e elektryske krêft dy't op punt B wurket
Antwurd:

De elektryske krêft tusken de ladingen op punten B en 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 x 10^-1
F_BC = 0,9 Newton
De elektryske lading op punten B en C is posityf, dêrom is de rjochting fan 'e elektryske krêft F_BC nei lofts, fuort fan punt C.

De elektryske krêft tusken de ladingen op punten B en 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 x 10^-1
F_BA = 0,9 Newton
De elektryske lading op punten B en A is posityf, dêrom is de rjochting fan 'e elektryske krêft F_BA nei ûnderen, fuort fan punt A.

De twa elektryske krêften foarmje in rjochte hoeke, dêrom wurdt de resultearjende elektryske krêft dy't wurket op punt B berekkene mei de formule fan Pythagoras.
It goede antwurd is B.

9. Sjoch nei de folgjende ôfbylding!
Trije oanklachten Q₁,Q₂, en Q₃ is oan 'e punt fan 'e rjochthoekige trijehoek ABC. De lingte fan AB = BC = 30 sm. It is bekend dat k = 9.10⁹ Nm².C^-2 en 1 µ = 10^-6 dan de resultearjende Coulomb-krêft op lading Q₁ is….

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

Diskusje
It is bekend dat:
De lading op punt A (q_A) = 3 µC = 3 x 10^-6 Coulomb
De lading op punt B (q_B) = -10 µC = -10 x 10^-6 Coulomb
De lading op punt C (q_C) = 4 µC = 4 x 10^-6 Coulomb
Ofstân fan B nei C (r_BC) = 30 sm = 0,3 meter = 3 x 10^-1 meter
Ofstân fan B nei A (r_BA) = 30 sm = 0,3 meter = 3 x 10^-1 meter
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Frege: Resultearjende Coulomb-krêft op punt B
Antwurd:
De elektryske krêft tusken de ladingen op punten B en 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 x 10^-1
F_BC = 4 Newton
De elektryske lading op punt B is negatyf en de elektryske lading op punt C is posityf, dêrom is de rjochting fan 'e elektryske krêft F_BC nei rjochts rjochting punt C.

De elektryske krêft tusken de ladingen op punten B en 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 x 10^-1
F_BA = 3 Newton
De elektryske lading op punt B is negatyf en de elektryske lading op punt A is posityf, dêrom is de rjochting fan 'e elektryske krêft F_BA omheech nei punt A.
 
De twa elektryske krêften foarmje in rjochte hoeke, dêrom wurdt de resultearjende elektryske krêft dy't wurket op punt B berekkene mei de formule fan Pythagoras.
It goede antwurd is B.

Boarne fan 'e fraach:

Nasjonaal eksamen Natuerkundefragen foar middelbere skoalle/beropsskoalle