Ceisteanna Samplacha maidir le Fórsa Coulomb

9 Sampla de Cheisteanna maidir le Fórsa Coulomb

1. Tá trí ualach socraithe mar atá sa phictiúr thíos. Is é fórsa Coulomb a bhíonn á fhulaingt ag muirear B ná …. (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C)

A. 09 x 10 ¹ N chun C a mhuirearú

B. 09 x 10 ¹ N chun A a mhuirearú

C. 18 x 10 ¹ N chun C a mhuirearú

D. 18 x 10 ¹ N chun A a mhuirearú

E. 36 x 10 ¹ N chun C a mhuirearú

Plé

Is eol go bhfuil :

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 ^10⁻⁶ Coulomb

r _AB = 0,1 méadar = 10 ^-1 méadar

r _BC = 0,1 méadar = 10 ^-1 méadar

k = 9 x 10 ^ ⁹ Nm² ^{C −2}

Ceist : Fórsa Coulomb a bhíonn á fhulaingt ag muirear B

Freagra :

Tá dhá fhórsa Coulomb nó fórsaí leictreacha ag gníomhú ar mhuirear B, eadhon fórsa Coulomb idir muirir A agus B (FAB ₎ agus fórsa Coulomb idir muirir B agus C (FBC ₎ . Is é an fórsa Coulomb a bhíonn ag muirear B toradh _FAB agus _FBC.

Fórsa Coulomb idir luchtanna A agus B:

Tá muirear A dearfach agus tá muirear B dearfach ionas go dtéann F _AB i dtreo muirear C.

Fórsa Coulomb idir luchtanna B agus C:

Tá muirear B dearfach agus tá muirear C dearfach ionas go dtéann F _BC i dtreo muirear A.

Fórsa Coulomb a bhíonn ag muirear B:

F _B = F _BC – F _AB = 180-90 = 90 N

Is é 90 Niútan méid fhórsa Coulomb a bhíonn á fhulaingt ag muirear B (F₂B ₎ . Tá treo F₂ _mar an gcéanna le treo F₂BC _, eadhon i dtreo muirear A.

Is é an freagra ceart ná B.

2. Is é méid agus treo fhórsa Coulomb ar mhuirear B ná... ( k = 9 x 10^ ⁹ Nm ^{^2} C ⁻² , 1 μC = 10 ^{^6} C)

A. 2,5 k Q ² r ^-2 ar chlé

B. 2,5 k Q ² r ^-2 ar dheis

C. 2 k Q ² r ^-2 ar chlé

D. 2 k Q ² r ^-2 ar dheis

E. 1 k Q ² r ^-2 ar chlé

Plé

Is eol go bhfuil :

Muirear A (qA ₎ = +Q

Muirear B (qB ₎ = -2Q

Muirear C (q _C ) = -Q

An fad idir na muirir A agus B (r _AB ) = r

An fad idir na muirir B agus C (r _BC ) = 2r

k = 9 x 10 ^ ⁹ Nm² ^{C −2}

Ceist : méid agus treo fhórsa Coulomb ar mhuirear B

Freagra :

Fórsa Coulomb idir muirear A agus muirear B:

Tá muirear A dearfach agus tá muirear B diúltach ionas go bhfuil treo F _AB i dtreo an mhuirir A.

Fórsa Coulomb idir muirear B agus muirear C:

Tá muirear B diúltach agus tá muirear C diúltach mar sin tá treo FBC _i dtreo muirear A.

An fórsa comhthoraidh atá ag gníomhú ar mhuirear 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

Is é treo fhórsa Coulomb i dtreo lucht A nó ar chlé.

Is é an freagra ceart ná A.

3. Cuirtear dhá mhuirear leictreacha ar leithligh mar a thaispeántar sa fhigiúr. Is é 8 µC an muirear ag A agus is é 45 N an fórsa tarraingteach atá ag gníomhú ar an dá mhuirear. Má aistrítear muirear A ar dheis faoi 1 cm agus k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 , ansin is é an fórsa tarraingteach atá ag gníomhú ar an dá mhuirear…

A. 45 N.

B. 60 N.

C. 80 N.

D. 90 N.

Oirthear 120 Thuaidh

Plé

Is eol go bhfuil :

Muirear leictreach ag A (qA ₎ = 8 µC = 8 x ^10⁻⁶ Coulomb

An fórsa leictreach idir an dá mhuirear (F) = 45 Newton

An fad idir an dá mhuirear (r _AB ) = 4 cm = 0,04 méadar = 4 x ^10⁻² méadar

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

Ceist : An fórsa leictreach idir an dá mhuirear má aistrítear muirear A ar dheis faoi 1 cm nó 0,01 méadar

Freagra :

Ar dtús, ríomh an muirear leictreach ag B, ansin ríomh an fórsa leictreach idir an dá mhuirear leictreach, má aistrítear an muirear leictreach ag A ar dheis faoi 1 cm.

Muirear leictreach ag B :

Rumus Dlí Coulomb :

F = k(qA ₎ (qB ₎ / ^r2

F r ² = k(q _A )(q _B )

qB = Fr² ^/ k _{( qA} )

Muirear leictreach ag 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

qB ₌ (720 x ^10⁻⁴ ) / (72 x ^10³ )

q _B = 10 x ^10-7 Coulomb

An fórsa leictreach idir na muirir leictreacha A agus B :

Má aistrítear an muirear ag A ar dheis faoi 1 cm, bíonn an fad idir an dá mhuirear 3 cm = 0,03 méadar = 3 x ^10-2 méadar

F = k(qA ₎ (qB ₎ / ^r2

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

Is é C an freagra ceart.

4. Bíonn fórsa tarraingteach 8 N ag dhá mhuirear leictreacha P agus Q atá 10 cm óna chéile. Má aistrítear an muirear Q 5 cm i dtreo an mhuirear P (1 µC = 10⁻⁶ C ^{agus k} = 9 x ^10⁻⁶ Nm².C⁻² ⁾ , ansin is é an fórsa leictreach a tharlaíonn ná...

A. 8 N.

B. 16 N.

C. 32 N.

D. 40 N.

Oirthear 56 Thuaidh

Plé

Is eol go bhfuil :

An fad idir na muirir P agus Q (r _PQ ) = 10 cm = 0,1 m = 1 x ^10-1 m

An fórsa leictreach idir na muirir P agus Q (F) = 8 N

Muirear leictreach Q (q _Q ) = 40 µC = 40 x ^10⁻⁶ C

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

Ceist : An fórsa leictreach idir luchtanna P agus Q má aistrítear lucht Q 5 cm i dtreo lucht P

Freagra :

Ar dtús, ríomh an muirear leictreach P, agus ina dhiaidh sin ríomh an fórsa leictreach idir an dá mhuirear leictreach, má aistrítear an muirear leictreach Q 5 cm i dtreo an mhuirir P.

Muirear leictreach P :

qP = F r² ^/ k _{( qQ} )

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

qP ₌ (8)(1 x ^10-2 ) / 360 x ^10-3

qP ₌ (8 x ^10⁻² ) / (36 x ^10⁻¹ )

qP ₌ (1 x 10-2 ⁾ / (4,5 x ^10-4 )

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

An fórsa leictreach idir na muirir leictreacha P agus Q :

Má aistrítear an muirear ag Q ar chlé faoi 5 cm, bíonn an fad idir an dá mhuirear 5 cm = 0,05 méadar = 5 x ^10-2 méadar

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 Niútón

Is é C an freagra ceart.

5. Féach ar an íomhá seo a leanas de mhuirir leictreacha. Is é 8 N (1 µC = 10⁻⁶ ^C ) agus (k = 9.10⁻⁶ ^Nm² .C⁻² ⁾ an fórsa leictreach a bhíonn á fhulaingt ag an muirear qB. Má aistrítear an muirear qB _go 4 _cm ó A, ansin is é an fórsa leictreach a bhíonn á fhulaingt ag ^qB _anois …

A. 2 N.

B. 4 N.

C. 6 N.

D. 8 N.

Oirthear 10 Thuaidh

Plé

Is eol go bhfuil :

An fad idir na muirir A agus B (r _AB ) = 2 cm = 0,02 m = 2 x ^10⁻² m

An fórsa leictreach idir muirir A agus B (F) = 8 N

Muirear leictreach A (qA ₎ = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ C

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

Ceist : An fórsa leictreach idir luchtanna A agus B má tá an fad idir an dá lucht 4 cm

Freagra :

Ar dtús ríomh an muirear leictreach B, agus ina dhiaidh sin ríomh an fórsa leictreach idir an dá mhuirear leictreacha má tá an fad idir an dá mhuirear leictreacha 4 cm = 0,04 méadar = 4 x 10-2 ^méadar.

Muirear leictreach B :

qB = Fr² ^/ k _{( qA} )

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 )

qB ₌ (32 x ^10⁻⁴ ) / (18 x ^10³ )

qB = ₍ 32/18) x ^10-7

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

An fórsa leictreach idir muirir A agus B :

F = k(qA ₎ (qB ₎ / ^r2

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

Is é an freagra ceart ná A.

6. Tá trí mhuirear leictreacha suite ag pointí coirnéil triantáin ABC le fad taobh AB = BC = 20 cm agus an méid céanna muirir (q = 2µC) agus atá sa phictiúr ar an taobh (k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 , 1 µ = 10 ^-6 ). Is é méid an fhórsa leictrigh atá ag gníomhú ar phointe B ná….

A. 0,9√3 N

B. 0,9√2 N

C. 0,9 N.

D. 0,81 N.

Oirthear 0,4 Thuaidh

Plé

Is eol go:

Muirear ag pointe A (qA ₎ = 2 µC = 2 x ^10-6 Coulomb

Muirear ag pointe B (qB ₎ = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ Coulomb

Muirear ag pointe C (qC ₎ = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ Coulomb

Fad B go C (r _BC ) = 20 cm = 0,2 méadar = 2 x ^10-1 méadar

Fad B go A (rBA ₎ = 20 cm = 0,2 méadar = 2 x ^10⁻⁹ méadar

k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2

Ceist: Méid an fhórsa leictrigh atá ag gníomhú ar phointe B

Freagra:

An fórsa leictreach idir na muirir ag pointí B agus C:

FBC = k( ^qB ₎ ( _{qC )} / _rBC2

F _BC = (9 x 10⁶ ⁾ (2 x ^10⁻⁶ )(2 x ^10⁻⁶ ) / (2 x ^10⁻⁶ ) ^²

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

F _BC = (36 x 10⁻³ ⁾ / (4 x ^10⁻² )

F _BC = 9 x ^10-1

F _BC = 0,9 Niútón

Tá an muirear leictreach ag pointí B agus C dearfach, dá bhrí sin tá treo an fhórsa leictrigh FBC _ar chlé, amach ó phointe C.

An fórsa leictreach idir na muirir ag pointí B agus A:

FBA = k( ^qB ₎ ( _qA ) _{/ rBA2}

F _BA = (9 x 10⁶ ⁾ (2 x ^10⁻⁶ )(2 x ^10⁻⁶ ) / (2 x ^10⁻⁶ ) ^²

F _BA = (9 x 10⁻¹ ⁾ (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 Niútán

Tá an muirear leictreach ag pointí B agus A dearfach, dá bhrí sin tá treo an fhórsa leictrigh FBA _ag dul anuas, ar shiúl ó phointe A.

Cruthaíonn an dá fhórsa leictreacha uillinn cheart, dá bhrí sin ríomhtar an fórsa leictreach mar thoradh atá ag gníomhú ag pointe B ag baint úsáide as foirmle Phíotagaráis.

Is é an freagra ceart ná B.

7. Féach ar an bpictiúr seo a leanas!

Tá trí mhuirear Q1 _, Q2 _, agus Q3 _suite ag barr triantáin dronuilleogaigh ABC. Fad AB = BC = 30 cm. Má thugtar k = 9.109 ^Nm2.C - 2 ^agus 1 µ = ^{10-6, ansin} is é an fórsa Coulomb mar thoradh ar an muirear Q1 _ná ….

A. 1 N.

B. 5 N.

C. 7 N.

D. 10 N.

Oirthear 12 Thuaidh

Plé

Is eol go:

Muirear ag pointe A (qA ₎ = 3 µC = 3 x ^10-6 Coulomb

Muirear ag pointe B (qB ₎ = -10 µC = -10 x ^10-6 Coulomb

Muirear ag pointe C (qC ₎ = 4 µC = 4 x ^10⁻⁶ Coulomb

Fad B go C (r _BC ) = 30 cm = 0,3 méadar = 3 x ^10-1 méadar

Fad B go A (rBA ₎ = 30 cm = 0,3 méadar = 3 x ^10⁻⁹ méadar

k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2

Ceist: Fórsa Coulomb mar thoradh ag pointe B

Freagra:

An fórsa leictreach idir na muirir ag pointí B agus C:

FBC = k( ^qB ₎ ( _{qC )} / _rBC2

F _BC = (9 x 10⁶ ⁾ (10 x ^10⁻⁶ )(4 x ^10⁻⁶ ) / (3 x ^10⁻⁶ ) ^²

F _BC = (9 x 10⁻⁶ ⁾ (40 x ^10⁻⁷ ) / (9 x ^10⁻⁶ )

F _BC = (360 x 10⁻³ ⁾ / (9 x ^10⁻² )

F _BC = 40 x ^10-1

F _BC = 4 Niútón

Tá an muirear leictreach ag pointe B diúltach agus tá an muirear leictreach ag pointe C dearfach, dá bhrí sin tá treo an fhórsa leictrigh FBC _ar dheis i dtreo phointe C.

An fórsa leictreach idir na muirir ag pointí B agus A:

FBA = k( ^qB ₎ ( _qA ) _{/ rBA2}

F _BA = (9 x 10⁶ ⁾ (10 x ^10⁻⁶ )(3 x ^10⁻⁶ ) / (3 x ^10⁻⁶ ) ^²

F _BA = (9 x 10⁻¹ ⁾ (30 x ^10⁻¹² ) / (9 x ^10⁻² )

FBA = ₍ 270 x 10⁻³ ⁾ / (9 x ^10⁻² )

FBA ₌ 30 x ^10-1

FBA = ₃ Niútán

Tá an muirear leictreach ag pointe B diúltach agus tá an muirear leictreach ag pointe A dearfach, dá bhrí sin tá treo an fhórsa leictrigh FBA _suas i dtreo phointe A.

Cruthaíonn an dá fhórsa leictreacha uillinn cheart, dá bhrí sin ríomhtar an fórsa leictreach mar thoradh atá ag gníomhú ag pointe B ag baint úsáide as foirmle Phíotagaráis.

Is é an freagra ceart ná B.

8. Tá trí mhuirear leictreacha suite ag pointí coirnéil triantáin ABC le fad taobh AB = BC = 20 cm agus an méid céanna muirir (q = 2µC) agus atá sa phictiúr ar an taobh (k = 9.10).⁹ Nm².C^-2, 1 µ = 10^-6Méid an fhórsa leictrigh ag obair ag pointe B is ea….

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

Plé

Is eol go:
An muirear ag pointe A (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
An muirear ag pointe B (q_B) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
An muirear ag pointe C (q_C) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
Fad ó B go C (r_BC) = 20 cm = 0,2 méadar = 2 x 10^-1 méadar
Fad ó B go A (r_BA) = 20 cm = 0,2 méadar = 2 x 10^-1 méadar
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Ceist: Méid an fhórsa leictrigh ag gníomhú ag pointe B
Freagra:

An fórsa leictreach idir na muirir ag pointí B agus C:
F_BC = k (q_B)(q_C) / r_BC²
F_BC = (9×10⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 x 10^-1)²
F_BC = (9×10⁹)(4 x 10^-12) / (4 x 10^-2)
F_BC = (36×10^-3) / (4 x 10^-2)
F_BC = 9 × 10^-1
F_BC = 0,9 Niútón
Tá an lucht leictreach ag pointí B agus C dearfach, dá bhrí sin is é treo an fhórsa leictrigh F_BC ar chlé, amach ó phointe C.

An fórsa leictreach idir na muirir ag pointí B agus A:
F_BA = k (q_B)(q_A) / r_BA²
F_BA = (9×10⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 x 10^-1)²
F_BA = (9×10⁹)(4 x 10^-12) / (4 x 10^-2)
F_BA = (36×10^-3) / (4 x 10^-2)
F_BA = 9 × 10^-1
F_BA = 0,9 Niútón
Tá an lucht leictreach ag pointí B agus A dearfach, dá bhrí sin is é treo an fhórsa leictrigh F_BA síos, amach ó phointe A.

Cruthaíonn an dá fhórsa leictreacha uillinn cheart, dá bhrí sin ríomhtar an fórsa leictreach mar thoradh atá ag gníomhú ag pointe B ag baint úsáide as foirmle Phíotagaráis.
Is é an freagra ceart ná B.

9. Féach ar an bpictiúr seo a leanas!
Trí mhuirear Q₁, Q.₂, agus Q₃ Tá sé ag barr an triantáin dronuilleogaigh ABC. Tá fad AB = BC = 30 cm. Is eol go k = 9.10⁹ Nm².C^-2 agus 1 µ = 10^-6 ansin an fórsa Coulomb mar thoradh ar an muirear Q₁ is…

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

Plé
Is eol go:
An muirear ag pointe A (q_A) = 3 µC = 3 x 10^-6 Coulomb
An muirear ag pointe B (q_B) = -10 µC = -10 x 10^-6 Coulomb
An muirear ag pointe C (q_C) = 4 µC = 4 x 10^-6 Coulomb
Fad ó B go C (r_BC) = 30 cm = 0,3 méadar = 3 x 10^-1 méadar
Fad ó B go A (r_BA) = 30 cm = 0,3 méadar = 3 x 10^-1 méadar
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Ceist: Fórsa Coulomb mar thoradh ag pointe B
Freagra:
An fórsa leictreach idir na muirir ag pointí B agus C:
F_BC = k (q_B)(q_C) / r_BC²
F_BC = (9×10⁹)(10 x 10^-6)(4 x 10^-6) / (3 x 10^-1)²
F_BC = (9×10⁹)(40 x 10^-12) / (9 x 10^-2)
F_BC = (360×10^-3) / (9 x 10^-2)
F_BC = 40 × 10^-1
F_BC = 4 Niútón
Tá an lucht leictreach ag pointe B diúltach agus tá an lucht leictreach ag pointe C dearfach, dá bhrí sin is é treo an fhórsa leictrigh F_BC ar dheis i dtreo phointe C.

An fórsa leictreach idir na muirir ag pointí B agus A:
F_BA = k (q_B)(q_A) / r_BA²
F_BA = (9×10⁹)(10 x 10^-6)(3 x 10^-6) / (3 x 10^-1)²
F_BA = (9×10⁹)(30 x 10^-12) / (9 x 10^-2)
F_BA = (270×10^-3) / (9 x 10^-2)
F_BA = 30 × 10^-1
F_BA = 3 Niútón
Tá an lucht leictreach ag pointe B diúltach agus tá an lucht leictreach ag pointe A dearfach, dá bhrí sin is é treo an fhórsa leictrigh F_BA suas i dtreo phointe A.
 
Cruthaíonn an dá fhórsa leictreacha uillinn cheart, dá bhrí sin ríomhtar an fórsa leictreach mar thoradh atá ag gníomhú ag pointe B ag baint úsáide as foirmle Phíotagaráis.
Is é an freagra ceart ná B.

Foinse na ceiste:

Ceisteanna Fisice Scrúdaithe Náisiúnta do Mheánscoil Shinsearach/Meadhanscoil Ghairmiúil