Exemplos de preguntas sobre a forza de Coulomb

9 exemplos de preguntas sobre a forza de Coulomb

1. Tres cargas están dispostas como na imaxe de abaixo. A forza de Coulomb experimentada pola carga B é … (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C)

A. 09 x 10 ¹ N para cargar C

B. 09 x 10 ¹ N para cargar A

C. 18 x 10 ¹ N para cargar C

D. 18 x 10 ¹ N para cargar A

E. 36 x 10 ¹ N para cargar C

Discusión

Sábese que :

q _A = 10 µC = 10 x ^10⁻⁶ C = ^10⁻⁵ culombios

q _B = 10 µC = 10 x ^10⁻⁶ = ^10⁻⁵ culombios

q _C = 20 µC = 20 x ^10⁻⁶ = 2 x ^10⁻⁵ culombios

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

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

k = 9 x ¹⁰⁹ Nm² C ^{− 2}

Pregunta : Forza de Coulomb experimentada pola carga B

Resposta :

Hai dúas forzas de Coulomb ou forzas eléctricas que actúan sobre a carga B, concretamente a forza de Coulomb entre as cargas A e B (F_{_AB} ) e a forza de Coulomb entre as cargas B e C (F_{_BC} ). A forza de Coulomb experimentada pola carga B é a resultante de F _{_AB} e F _{_BC}.

Forza de Coulomb entre as cargas A e B:

A carga A é positiva e a carga B é positiva, polo que F _AB se dirixe cara á carga C.

Forza de Coulomb entre as cargas B e C:

A carga B é positiva e a carga C é positiva, polo que F _BC vai cara á carga A.

Forza de Coulomb experimentada pola carga B:

F _B = F _BC – F _AB = 180-90 = 90 N

A magnitude da forza de Coulomb experimentada pola carga B (F₂B ₎ é de 90 Newtons. A dirección de F₂B _é a mesma que a dirección de _F₂BC , é dicir, cara á carga A.

A resposta correcta é B.

2. A magnitude e a dirección da forza de Coulomb sobre a carga B é... ( ^k = 9 x 10 ⁹ Nm² C ⁻² , 1 μC = 10 ⁻⁶ C)

A. 2,5 k Q2 ^r - ² á esquerda

B. 2,5 k Q2 ^r - ² á dereita

C. 2 k Q ² r ^-2 á esquerda

D. 2 k Q ² r ^-2 á dereita

E. 1 k Q ² r ^-2 á esquerda

Discusión

Sábese que :

Carga A (q _A ) = +Q

Carga B (q _B ) = -2Q

Carga C (q _C ) = -Q

A distancia entre as cargas A e B (r _AB ) = r

A distancia entre as cargas B e C (r _BC ) = 2r

k = 9 x ¹⁰⁹ Nm² C ^{− 2}

Preguntouse : a magnitude e a dirección da forza de Coulomb sobre a carga B

Resposta :

Forza de Coulomb entre a carga A e a carga B:

A carga A é positiva e a carga B é negativa, polo que a dirección de F _AB é cara á carga A.

Forza de Coulomb entre a carga B e a carga C:

A carga B é negativa e a carga C é negativa, polo que a dirección de F _BC é cara á carga A.

A forza resultante que actúa sobre a carga B:

F = F _AB + F _BC = 2 k Q² ^/ r² ⁺ 0,5 k Q²/r² = 2,5 k Q² ^/ r² ⁼ 2,5 k Q² ^/ r² ⁼ 2,5 k ^{Q² /} r²

A dirección da forza de Coulomb é cara á carga A ou cara á esquerda.

A resposta correcta é A.

3. Dúas cargas eléctricas colócanse separadas como se mostra na figura. A carga en A é de 8 µC e a forza atractiva que actúa sobre ambas as cargas é de 45 N. Se a carga A se despraza cara á dereita 1 cm e k = 9.10 ⁹ Nm².C - ² , entón a forza atractiva que actúa sobre ambas as cargas é ^…

A. 45 N

B. 60 N

C. 80 N

D. 90 N

E. 120 N

Discusión

Sábese que :

Carga eléctrica en A (q _A ) = 8 µC = 8 x 10 ^-6 culombios

A forza eléctrica entre as dúas cargas (F) = 45 Newton

A distancia entre as dúas cargas (r _AB ) = 4 cm = 0,04 metros = 4 x ^10⁻² metros

Constante (k) = 9 ^{x 109} Nm².C - ²

Pregunta : A forza eléctrica entre as dúas cargas se a carga A se despraza cara á dereita 1 cm ou 0,01 metros

Resposta :

Primeiro calcula a carga eléctrica en B e, despois, calcula a forza eléctrica entre as dúas cargas eléctricas se a carga eléctrica en A se despraza cara á dereita 1 cm.

Carga eléctrica en B :

Fórmula Lei de Coulomb :

F = k (qA ₎ (qB ₎ / ^r²

F r ² = k (q _A )(q _B )

qB = Fr² ^/ k _{( qA} )

Carga eléctrica en B :

q _B = (45)(4 x 10⁻² ⁾ ² ^/ (9 x 10⁻² ⁾ (2 x ^10⁻⁶ )

q _B = (45)(16 x 10⁻⁴ ⁾ / 72 x ^10⁻³

qB ₌ (720 x 10⁻⁴ ⁾ / (72 x ^10⁻³ )

q _B = 10 x 10 ^-7 culombios

A forza eléctrica entre as cargas eléctricas A e B :

Se a carga en A se despraza cara á dereita 1 cm, a distancia entre as dúas cargas convértese en 3 cm = 0,03 metros = 3 x 10⁻² ^metros.

F = k (qA ₎ (qB ₎ / ^r²

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

F = (9 x 10³ ⁾ (80 x ^10⁻⁷ ) / (9 x ^10⁻⁴ )

F = (1 x 10³ ⁾ (80 x ^10⁻⁷ ) / (1 x ^10⁻⁴ )

F = (80 x 10⁻⁴ ⁾ / (1 x ^10⁻⁴ )

F = 80 Newtons

A resposta correcta é C.

4. Dúas cargas eléctricas P e Q que están separadas por 10 cm experimentan unha forza atractiva de 8 N. Se a carga Q se despraza 5 cm cara á carga P (1 µC = 10⁻⁶ ^C e k ⁼ 9 x ^10⁶ Nm².C⁻² ), entón a ^forza eléctrica que se produce é...

A. 8 N

B. 16 N

C. 32 N

D. 40 N

E. 56 N

Discusión

Sábese que :

A distancia entre as cargas P e Q (r _PQ ) = 10 cm = 0,1 m = 1 x ^10⁻¹ m

A forza eléctrica entre as cargas P e Q (F) = 8 N

Carga eléctrica Q (q _Q ) = 40 µC = 40 x ^10⁻⁶ C

Constante (k) = 9 ^{x 109} Nm².C - ²

Pregunta : A forza eléctrica entre as cargas P e Q se a carga Q se despraza 5 cm cara á carga P

Resposta :

Primeiro calcula a carga eléctrica P e, despois, calcula a forza eléctrica entre as dúas cargas eléctricas se a carga eléctrica Q se despraza 5 cm cara á carga P.

Carga eléctrica P :

q _P = F r² ^/ k (q _Q )

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

q _P = (8)(1 x 10⁻² ⁾ / 360 x ^10⁻³

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

A forza eléctrica entre as cargas eléctricas P e Q :

Se a carga en Q se despraza cara á esquerda 5 cm, a distancia entre as dúas cargas convértese en 5 cm = 0,05 metros = 5 x 10⁻² ^metros.

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 ^10⁻⁷ ) / (25 x ^10⁻⁴ )

F = (80 x 10⁻⁴ ⁾ / (25 x ^10⁻⁴ )

F = 3,2 x 10 ^{^1}

F = 32 Newtons

A resposta correcta é C.

5. Observa a seguinte imaxe de cargas eléctricas. A forza eléctrica experimentada pola carga q _B é de 8 N (1 µC = 10⁻⁶ ^C ) e (k = 9.10⁶ ^Nm² · C⁻² ^{) .} Se a carga q _B se despraza a 4 cm de A, entón a forza eléctrica experimentada por q _B agora é…

A. 2 N

B. 4 N

C. 6 N

D. 8 N

E. 10 N

Discusión

Sábese que :

A distancia entre as cargas A e B (r _AB ) = 2 cm = 0,02 m = 2 x ^10⁻² m

A forza eléctrica entre as cargas A e B (F) = 8 N

Carga eléctrica A (q _A ) = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ C

Constante (k) = 9 ^{x 109} Nm².C - ²

Pregunta : A forza eléctrica entre as cargas A e B se a distancia entre as dúas cargas é de 4 cm

Resposta :

Primeiro calcula a carga eléctrica B, despois calcula a forza eléctrica entre as dúas cargas eléctricas se a distancia entre as dúas cargas eléctricas é de 4 cm = 0,04 metros = 4 x 10⁻² ^metros.

Carga eléctrica B :

qB = Fr² ^/ k _{( qA} )

q _B = (8)(2 x 10⁻² ⁾ ² ^/ (9 x 10⁻² ⁾ (2 x ^10⁻⁶ )

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

qB ₌ (32 x 10⁻⁴ ⁾ / (18 x ^10⁻³ )

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

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

A forza eléctrica entre as cargas A e B :

F = k (qA ₎ (qB ₎ / ^r²

F = (9 x 10⁻⁶ ⁾ (2 x ^10⁻⁶ )((16/9) x ^10⁻⁷ ) / (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 Newtons

A resposta correcta é A.

6. Tres cargas eléctricas están situadas nos puntos das esquinas do triángulo ABC con lado AB = BC = 20 cm e a mesma magnitude de carga (q = 2 µC) que na imaxe lateral (k = 9.10 ^{· 9} Nm² ^· C⁻² , ¹ µ = 10⁻⁶ ⁾ . A magnitude da forza eléctrica que actúa sobre o punto B é….

A. 0,9√3 N

B. 0,9√² N

C. 0,9 N

D. 0,81 N

E. 0,4 N

Discusión

Sábese que:

Carga no punto A (q _A ) = 2 µC = 2 x 10 ^-6 Coulomb

Carga no punto B (q _B ) = 2 µC = 2 x 10 ^-6 Coulomb

Carga no punto C (q _C ) = 2 µC = 2 x 10 ^-6 Coulomb

Distancia B a C (r _BC ) = 20 cm = 0,2 metros = 2 x ^10⁻¹ metros

Distancia B a A (r _BA ) = 20 cm = 0,2 metros = 2 x ^10⁻¹ metros

k = 9.10 ^·9 Nm² ·C ^{- 2}

Pregunta: A magnitude da forza eléctrica que actúa sobre o punto B

Resposta:

A forza eléctrica entre as cargas nos puntos B e 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 ^10⁻¹ ) ^²

F _BC = (9 x 10⁻⁹ ⁾ (4 x ^10⁻¹ ) / (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

A carga eléctrica nos puntos B e C é positiva, polo tanto a dirección da forza eléctrica F _BC é cara á esquerda, afastándose do punto C.

A forza eléctrica entre as cargas nos puntos B e A:

F _BA = k (q _B )(q _A ) / r _BA ²

F _BA = (9 x 10⁻⁶ ⁾ (2 x ^10⁻⁶ )(2 x ^10⁻⁶ ) / (2 x ^10⁻¹ ) ^²

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

F _BA = (36 x 10⁻³ ⁾ / (4 x ^10⁻² )

F _BA = 9 x ^10⁻¹

F _BA = 0,9 Newtons

A carga eléctrica nos puntos B e A é positiva, polo tanto a dirección da forza eléctrica F _BA é cara abaixo, afastándose do punto A.

As dúas forzas eléctricas forman un ángulo recto, polo que a forza eléctrica resultante que actúa no punto B calcúlase usando a fórmula pitagórica.

A resposta correcta é B.

7. Mira a seguinte imaxe!

Tres cargas _Q1 , Q2 _e Q3 _están situadas nos vértices dun triángulo rectángulo ABC. A lonxitude de AB = BC = 30 cm. Dado k = 9.10· ^{9 Nm2·C⁻² e} 1 µ ⁼ 10⁻⁶ ^, a forza de Coulomb resultante sobre a carga Q1 _é ….

A. 1 N

B. 5 N

C. 7 N

D. 10 N

E. 12 N

Discusión

Sábese que:

Carga no punto A (q _A ) = 3 µC = 3 x 10 ^-6 Coulomb

Carga no punto B (q _B ) = -10 µC = -10 x 10 ^-6 Coulomb

Carga no punto C (q _C ) = 4 µC = 4 x 10 ^-6 Coulomb

Distancia B a C (r _BC ) = 30 cm = 0,3 metros = 3 x ^10⁻¹ metros

Distancia B a A (r _BA ) = 30 cm = 0,3 metros = 3 x ^10⁻¹ metros

k = 9.10 ^·9 Nm² ·C ^{- 2}

Pregunta: Forza resultante de Coulomb no punto B

Resposta:

A forza eléctrica entre as cargas nos puntos B e 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 ^10⁻¹ ) ^²

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

F _BC = (360 x 10⁻³ ⁾ / (9 x ^10⁻² )

F _BC = 40 x 10 ^-1

F _BC = 4 Newton

A carga eléctrica no punto B é negativa e a carga eléctrica no punto C é positiva, polo tanto, a dirección da forza eléctrica F _BC é á dereita cara ao punto C.

A forza eléctrica entre as cargas nos puntos B e A:

F _BA = k (q _B )(q _A ) / r _BA ²

F _BA = (9 x 10⁻⁶ ⁾ (10 x ^10⁻⁶ )(3 x ^10⁻⁶ ) / (3 x ^10⁻¹ ) ^²

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

F _BA = (270 x 10⁻³ ⁾ / (9 x ^10⁻² )

F _BA = 30 x ^10⁻¹

F _BA = 3 Newtons

A carga eléctrica no punto B é negativa e a carga eléctrica no punto A é positiva, polo tanto, a dirección da forza eléctrica F _BA é cara arriba, en dirección ao punto A.

As dúas forzas eléctricas forman un ángulo recto, polo que a forza eléctrica resultante que actúa no punto B calcúlase usando a fórmula pitagórica.

A resposta correcta é B.

8. Tres cargas eléctricas están situadas nos puntos das esquinas do triángulo ABC con lado AB = BC = 20 cm e o mesmo tamaño de carga (q = 2 µC) que na imaxe lateral (k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µ = 10^-6). A magnitude da forza eléctrica traballar no punto B é….

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

Discusión

Sábese que:
A carga no punto A (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
A carga no punto B (q_B) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
A carga no punto C (q_C) = 2 µC = 2 x 10^-6 Coulomb
Distancia de B a C (r_BC) = 20 cm = 0,2 metros = 2 x 10^-1 metro
Distancia de B a A (r_BA) = 20 cm = 0,2 metros = 2 x 10^-1 metro
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Preguntou: A magnitude da forza eléctrica que actúa no punto B
Resposta:

A forza eléctrica entre as cargas nos puntos B e 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 Newtons
A carga eléctrica nos puntos B e C é positiva, polo tanto a dirección da forza eléctrica F é_BC á esquerda, lonxe do punto C.

A forza eléctrica entre as cargas nos puntos B e 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 Newtons
A carga eléctrica nos puntos B e A é positiva, polo tanto a dirección da forza eléctrica F é_BA cara abaixo, lonxe do punto A.

As dúas forzas eléctricas forman un ángulo recto, polo que a forza eléctrica resultante que actúa no punto B calcúlase usando a fórmula pitagórica.
A resposta correcta é B.

9. Mira a seguinte imaxe!
Tres cargos Q₁,Q₂e Q₃ está na punta do triángulo rectángulo ABC. A lonxitude de AB = BC = 30 cm. Sábese que k = 9.10⁹ Nm².C^-2 e 1 µ = 10^-6 entón a forza resultante de Coulomb sobre a carga Q₁ é….

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

Discusión
Sábese que:
A carga no punto A (q_A) = 3 µC = 3 x 10^-6 Coulomb
A carga no punto B (q_B) = -10 µC = -10 x 10^-6 Coulomb
A carga no punto C (q_C) = 4 µC = 4 x 10^-6 Coulomb
Distancia de B a C (r_BC) = 30 cm = 0,3 metros = 3 x 10^-1 metro
Distancia de B a A (r_BA) = 30 cm = 0,3 metros = 3 x 10^-1 metro
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Preguntou: Forza resultante de Coulomb no punto B
Resposta:
A forza eléctrica entre as cargas nos puntos B e 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 Newtons
A carga eléctrica no punto B é negativa e a carga eléctrica no punto C é positiva, polo tanto, a dirección da forza eléctrica F é_BC á dereita cara ao punto C.

A forza eléctrica entre as cargas nos puntos B e 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 Newtons
A carga eléctrica no punto B é negativa e a carga eléctrica no punto A é positiva, polo tanto, a dirección da forza eléctrica F é_BA cara ao punto A.
 
As dúas forzas eléctricas forman un ángulo recto, polo que a forza eléctrica resultante que actúa no punto B calcúlase usando a fórmula pitagórica.
A resposta correcta é B.

Orixe da pregunta:

Preguntas de física do exame nacional para o bacharelato/instituto profesional