Primjer problema sa statičkim elektricitetom

20 primjera pitanja o statičkom elektricitetu

Električna sila

1. Točka A se nalazi u električnom polju . Jakost električnog polja u točki A iznosi 0,5 NC ^-1 . Ako se u točku A postavi objekt s nabojem od 0,25 C, tada će na njega djelovati Coulombova sila od...

A. 0,125 N

B. 0,25 N

C. 0,35 N

D. 0,40 N

I. 0,70 N

Rasprava

Poznato je da:

Jakost električnog polja u točki A = 0,5 NC ^-1

Električni naboj u točki A = 0,25 C

Pitanje: Coulombova sila koja djeluje na električno nabijeni objekt

Odgovor:

Formula koja opisuje odnos između električne sile (F), električnog polja (E) i električnog naboja (q) je:

F = q E

F = (0,25 °C)(0,5 NC ^-1 )

F = 0,125 N

Točan odgovor je A.

2. Dva naboja od 5 C i 4 C udaljena su 3 m. Ako je k = 9 × 10 ⁹ Nm ² C ^–2 , tada je magnituda Coulombove sile koju osjećaju dva naboja…

A. 2 × 10 ⁹ N

B. 60 × 10 ⁹ N

C. 2 × ^10⁻¹⁰ N

D. 6 × 10 ¹⁰ N

E. 20 × 10 ¹⁰ N

Rasprava

Poznato je da:

Naboj 1 (q² ₎ = 5 C

Naboj 2 (q² ₎ = 4 C

Udaljenost između tereta 1 i 2 (r) = 3 metra.

Coulombova konstanta (k) = 9 × 10 ⁹ Nm ² C ^–2

Pitanje: Veličina Coulombove sile (F)

Odgovor:

Točan odgovor je C.

3. Električni naboji +q1 ₌ 10 μC; + _q2 = 20 μC; i q3 _su razdvojeni kao što je prikazano na slici ispod. Tako da je Coulombova sila koja djeluje na naboj q2 ₌ nula; tada je naboj _q3 …

A. +2,5 μC

B. –2,5 μC

C. +25 μC

D. –25 μC

E. +4 μC

Rasprava

Poznato je da:

Naboj 1 (q² ₎ = 10 μC = 10 x ^10⁻⁶ C

Naboj 2 (q² ₎ = 20 μC = 20 x ^10⁻⁶ C

Pitanje: Koliki je naboj q³ _tako da Coulombova sila koja djeluje na naboj q² _bude jednaka nuli (F² ₌ 0).

Odgovor:

_{Na + q²} djeluju dvije sile.

Prva sila je odbojna sila između naboja +q1 _i naboja +q2 _, naime F12 _, koja je usmjerena udesno.

Da bi rezultantna električna sila koja djeluje na q² _bila nula, q³ mora biti negativno nabijen . Stoga je druga sila privlačna sila između naboja +q² _i -q³ _, naime F²³ _, koja je usmjerena ulijevo. Ove dvije sile koje djeluju na q² _imaju istu magnitudu, ali suprotne smjerove_.

Rezultantna sila na +q² _jednaka je nuli.

Točan odgovor je B.

4. Točke A i B imaju električni naboj od −10 μC odnosno +40 μC. U početku su dva naboja udaljena 0,5 metara tako da nastaje Coulombova F Newtonova sila. Ako se udaljenost između A i B promijeni na 1,5 metara, tada nastaje Coulombova sila...

A. ¹ / ₉ F

B. ^1/3 F​_​

C. ³ / ₂ F

D. 3 F

I. 9 F

Rasprava

Usporedite raspravu o pitanju broj 9.

Udaljenost između A i B mijenja se na 1,5 metara ili 3 puta veća od izvorne udaljenosti.

Sila je obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti:

Coulombova sila koja nastaje iznosi 1/9 F.

Točan odgovor je A.

5. Sustav s 3 slobodna naboja jednake veličine postavljen je tako da bude uravnotežen kao što je prikazano na slici. Ako se Q3 _pomakne 1/3 x bliže Q2 _, tada omjer veličine Coulombove sile F2 _: F1 _postaje ….

A. 1 : 3

B. 2:3

C. 3:4

O. 9 : 1

E. 9:4

Rasprava

Poznato je da :

Udaljenost između q1 _i q2 ₌ x

Udaljenost između q2 _i q3 ₌ 2/3 x

Pitanje : F2 _: F1 ₌ ….?

Odgovor :

Formula Coulombovog zakona:

Opis: k = konstanta, q1 ₌ naboj 1, q2 ₌ naboj 2, r = udaljenost između naboja 1 i naboja 2

Usporedba veličine Coulombove sile

q1 _, q2 i q3 _su jednaki pa se eliminiraju iz jednadžbe. k i x2 ^{su također iste veličine i nalaze} _se na lijevoj i desnoj strani pa se eliminiraju iz jednadžbe.

Točan odgovor je E.

6. Pogledajte sliku ispod. Tri električna naboja q1 _, q i q2 _su u liniji. Ako je q = 5,0 μC i d = 30 cm, tada su veličina i smjer električne sile koja djeluje na naboj q… (k = 9 x 109 ^N m2 ^C - ² )

A. 7,5 N prema q₁

B. 7,5 N prema q ₂

C. 15 N prema q ₁

D. 22,5 N prema q ₁

I. 22,5 N prema q ₂

Rasprava

Poznato je da:

Naboj 1 (q² ₎ = 30 μC = 30 x ^10⁻⁶ C

Naboj 2 (q² ₎ = 60 μC = 60 x ^10⁻⁶ C

Naboj 3 (q) = 5 μC = 5 x ^10⁻⁶ C

Udaljenost između q1 _i q = d

Udaljenost između q² _i q = 2d

d = 30 cm = 0,3 metra

d² = (0,3) ^{² =} 0,09

Coulombova konstanta (k) = 9 x 10 ⁹ N m ² C ^-2

Pitanje: Veličina i smjer električne sile koja djeluje na električni naboj

Odgovor:

Na q djeluju dvije sile, naime F1 _je usmjerena udesno (q i q1 _su pozitivno nabijeni tako da je F1 _udaljena od q i q1 ₎ i F2 _je usmjerena ulijevo (q i q2 _su pozitivno nabijeni tako da je F2 _udaljena od q i q2 ₎ . Prvo izračunajte _F1 i _F2.

Rezultantna sila:

Σ F = 15 – 7,5 = 7,5

Rezultantna sila je 7,5 Newtona. Njezin smjer je isti kao i F1 _, naime desno prema _q2.

Točan odgovor je B.

Električno polje

7. Točkasti naboj q nalazi se u točki P u električnom polju generiranom nabojem (+) tako da na njega djeluje sila od 0,05 N u smjeru prema naboju. Ako je jakost polja u točki P 2 x 10 ^–2 NC ^–1 , tada su veličina i vrsta naboja koji generira polje…

A. 5,0 °C, pozitivno

B. 5,0 °C, negativno

C. 3,0 C, pozitivno

D. 2,5 °C, negativno

E. 2,5°C, pozitivno

Rasprava

Poznato je da:

Električna sila (F) = 0,05 N

Jakost električnog polja (E) = 2 x 10–2 ^NC – ¹ = 0,02 NC ^–1

Pitanje: Veličina i vrsta naboja koji stvara polje

Odgovor:

Električni naboj se izračunava pomoću formule koja opisuje odnos između električne sile (F), električnog polja (E) i električnog naboja (q):

F = q E

q = F / E = 0,05 N / 0,02 NC ^–1 = 2,5 kulona

Naboj q osjeća električnu silu u smjeru prema (+) naboju koja stvara električno polje, tako da naboj q ima negativni predznak.

Točan odgovor je D.

8. Udaljenost između dva naboja A i B je 4 m. Točka C je između dva naboja, 1 m od A. Ako je Q _A = –300 μC, Q _B = 600 μC. 1/4 π ε ₀ = 9 × 10 ⁹ N m ² C ^–2 , tada je jakost električnog polja u točki C zbog utjecaja dva naboja…

A. 9 × 10 ⁵ NC ^–1

B. 18 × 10 ⁵ NC ^–1

C. 33 × ^10⁶ NC ^–1

D. 45 × 10 ⁵ NC ^–1

E. 54 × 10 ⁵ NC ^–1

Rasprava

Poznato je da:

Udaljenost između tereta A i B (rAB ₎ = 4 metra

Udaljenost između točke C i naboja A (r _AC ) = 1 metar

Udaljenost između točke C i naboja B (rBC ₎ = 3 metra

Naboj A (q _A ) = –300 μC = -300 x ^10⁻⁶ C = -3 x ^10⁻⁴ Coulomb

Naboj B (q _B ) = 600 μC = 600 x ^10⁻⁶ C = 6 x ^10⁻⁴ Coulomb

Konstanta (k) = 9 × 109 ^N m² ^C – ²

Pitanje: jakost električnog polja u točki C

Odgovor:

Električno polje koje generira naboj A u točki C:

Naboj A je negativan pa je smjer električnog polja prema naboju A, a od naboja B (ulijevo).

Električno polje koje generira naboj B u točki C:

Naboj B je pozitivan pa je smjer električnog polja od naboja B prema naboju A (ulijevo).

Rezultantno električno polje u točki A:

E _A i E _B su u istom smjeru pa se zbrajaju.

E = E _A + E _B

E = (27 x 10⁻ ⁾ + (6 x ^10⁻ )

E = 33 x 10⁶ ^N /C

Smjer električnog polja je prema naboju A i od naboja B (ulijevo).

Točan odgovor je C.

9. Zrno prašine mase 1 miligrama može lebdjeti u zraku zbog električnog polja koje drži prašinu. Ako je naboj prašine 0,5 μC, a ubrzanje zbog gravitacije 10 m/s2 ^, odredite magnitudu električnog polja koje može zadržati prašinu.

A. 5 N/C

B. 10 N/C

C. 20 N/C

D. 25 N/C

I. 40 S/C

Rasprava

Poznato je da:

Masa prašine (m) = 1 miligram = 1 x ^10⁻⁶ kg

Naboj prašine (q) = 0,5 μC = 0,5 x ^10⁻⁶ C

Ubrzanje zbog gravitacije (g) = 10 m/ ^s²

Pitanje: Jačina električnog polja koje drži prašinu

Odgovor:

Formula za težinu:

w = mg

Opis: w = težina prašine, m = masa prašine, g = ubrzanje zbog gravitacije

Gravitacijska sila koja djeluje na prašinu ili težina prašine izračunava se pomoću formule za težinu:

w = mg = (1 x 10⁻⁶ ^kg )(10 m/s² ⁾ = 10 x ^10⁻⁶ kg m/s² ⁼ 10 x ^10⁻⁶ Newtona

Formula za jakost električnog polja:

E = F/q

Opis: E = jakost električnog polja, F = električna sila, q = električni naboj

Prašina lebdi u zraku, pa rezultantna sila koja djeluje na prašinu mora biti nula. Gravitacija prašine usmjerena je prema dolje, pa električna sila mora biti usmjerena prema gore, a veličina gravitacije prašine mora biti jednaka veličini električne sile, tako da rezultantna sila na prašinu bude nula. Stoga se F u formuli za jakost električnog polja može zamijeniti s w u formuli za težinu.

E = F/q = w/q

E = (10 x ^10⁻⁶ N) / (0,5 x ^10⁻⁶ C)

E = 10 N / 0,5 °C

E = 20 N/C

Točan odgovor je C.

10. Dva naboja, q1 ₌ 32 μC i q2 ₌ -214 μC, udaljena su jedan od drugoga za x kao što je prikazano na gornjoj slici. Ako je u točki p, koja je 10 cm udaljena od q2 _, rezultantna jakost električnog polja jednaka nuli. Tada je veličina x….

A. 20 cm

B. 30 cm

Oko 40 cm

D. 50 cm

E. 60 cm

Rasprava

Poznato je da:

Naboj 1 (Q1 ₎ = 32 μC

Naboj 2 (Q2 ₎ = -214 μC

Udaljenost točke p od q ₁ = x + 10 cm

Udaljenost točke p od q² ₌ 10 cm

Pitanje: x

Odgovor:

E1 _je električno polje koje generira naboj Q1 _. Smjer električnog polja je od Q1 _jer je Q1 pozitivno nabijen. _{E2 je} električno polje koje generira naboj Q2 _. Smjer električnog polja je prema Q2 _jer je Q2 negativno nabijen_.

U točki p, koja je udaljena 10 cm od Q2 _, rezultantna jakost električnog polja je nula.

Koristite ABC formulu:

11. Točka s nabojem q nalazi se u točki P u električnom polju stvorenom nabojem (+), tako da na nju djeluje sila od 0,05 N. Ako je magnituda naboja +5 × l0 ^–6 Coulomb, tada je magnituda električnog polja u točki P…

A. 2,5 × ^10³ NC ^–1

B. 3.0 × ^10³ NC ^–1

C. 4,5 × l0 ³ NC ^–1

D. 8,0 × ^10³ NC ^–1

E. 10 ⁴ NC ^–1

Rasprava

Poznato je da:

Električna sila (F) = 0,05 Newtona

Električni naboj (Q) = +5 × l0 ^–6 Coulomb = 0,000005

Pitanje: Kolika je jakost električnog polja u točki P?

Odgovor:

Formula koja opisuje odnos između električnog polja, električne sile i električnog naboja:

E = F / Q

E = 0,05 Newtona / 0,000005 Coulomb

E = 5 Newtona / 0,0005 Coulomb

E = 10 000 Newton/Coulomb

E = 10⁴ ^N /C

E = ^10⁴ NC ^-1

Točan odgovor je E.

Coulombov zakon

12. Tri naboja su raspoređena kao što je prikazano na slici ispod. Coulombova sila koju osjeća naboj B je … (k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻² , 1 μC = 10 ⁻⁶ C)

A. 09 x 10¹ Naboj od N do C
B. 09 x 10¹ N za punjenje A
Cca. 18 x 10¹ Naboj od N do C
D. 18 x 10¹ N za punjenje A
E. 36 x 10¹ Naboj od N do C

Rasprava
Poznato je :
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 metara = 10^-1 metar
r_BC = 0,1 metara = 10^-1 metar
k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2
Pitao Coulombova sila koju djeluje na naboj B
Jawab :

Na naboj B djeluju dvije Coulombove sile ili električne sile, i to Coulombova sila između naboja A i B (FAB ₎ i Coulombova sila između naboja B i C (FBC ₎ . Coulombova sila koju osjeća naboj B je rezultanta _FAB i _FBC.

Coulombova sila između naboja A i B:
Naboj A ima pozitivan predznak i naboj B ima pozitivan predznak, dakle F_AB prema naboju C.

Coulombova sila između naboja B i C:
Naboj B je pozitivan i naboj C je pozitivan tako da je F_BC prema optužbi A.

Coulombova sila koju osjeća naboj B:
F_B =F_BC - F_AB = 180 – 90 = 90 N
Veličina Coulombove sile koju osjeća naboj B (F_B) je 90 Newtona. Smjer F_B isto kao smjer F_BC naime prema optužbi A.
Točan odgovor je B.

13. Veličina i smjer Coulombove sile na naboj B je... (k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻² , 1 μC = 10 ⁻⁶ C)

A. 2,5 tisuća Q² r^-2 lijevo
B. 2,5 tisuća Q² r^-2 desno
C. 2 k Q² r^-2 lijevo
D. 2 k Q² r^-2 desno
E. 1 k Q² r^-2 lijevo

Rasprava
Poznato je :
Naboj A (q_A) = +Q
Naboj B (q_B) = -2Q
Naboj C (q_C) = -Q
Udaljenost između naboja A i B (r_AB) = r
Udaljenost između naboja B i C (r_BC) = 2r
k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2
Pitao : veličina i smjer Coulombove sile na naboj B
Jawab :
Coulombova sila između naboja A i naboja B:
Naboj A je pozitivan, a naboj B negativan, pa je smjer F_AB prema naboju A
  
Coulombova sila između naboja B i naboja C:
Naboj B je negativan i naboj C je negativan pa je smjer F_BC prema naboju A

Rezultantna sila koja djeluje na naboj 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
Smjer Coulombove sile je prema naboju A ili ulijevo.
Točan odgovor je A.

Električno polje
14. Pogledajte sliku dvaju točkastih naboja ispod! Gdje se nalazi točka P tako da je jakost električnog polja u točki P jednaka nuli? (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C)
A. točno u sredini Q₁ i Q₂
B. 6 cm desno od Q₂
C. 6 cm lijevo od Q₁
D. 2 cm desno od Q₂
E. 2 cm lijevo od Q₁
Rasprava
Za izračun jakosti električnog polja u točki P, pretpostavimo da se u točki P nalazi pozitivni probni naboj. Q₁ pozitivno i Q₂ negativno, stoga točka P mora biti desno od Q₂ ili lijevo od Q₁. Ako se točka P nalazi lijevo od Q₁električno polje generirano u točki Q₁ u točki P smjer je lijevo (od Q₁) i generirano električno polje Q₂ u točki P smjer je udesno (prema Q)₁). Budući da je smjer električnog polja suprotan, ta dva se međusobno poništavaju tako da je jakost električnog polja u točki P jednaka nuli.
Poznato je :
Q₁ = +9 μC = +9 x 10^-6 C
Q₂ = -4 μC = -4 x 10^-6 C
k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2
Udaljenost između naboja 1 i naboja 2 = 3 cm
Udaljenost između Q₁ i točka P (r_1P) = a
Udaljenost između Q₂ i točka P (r_2P) = 3 + a
Pitao Gdje se nalazi točka P tako da je jakost električnog polja u točki P jednaka nuli?
Jawab :
Točka P je lijevo od Q₁.
Električno polje koje generira Q₁ u točki P :
Pozitivni probni naboj i Q₁ pozitivan tako da je smjer električnog polja ulijevo.
Električno polje koje generira Q₂ u točki P :
Pozitivni probni naboj i Q₂ negativan tako da je smjer električnog polja udesno.
Rezultantno električno polje u točki A :
E₁ i E₂ suprotnom smjeru.
E₁ - E₂ = 0
E₁ = E₂
Za određivanje vrijednosti a upotrijebite formulu ABC.
a = -1,25, b = -13,5, c = -20,25
Ne može biti negativno.
Udaljenost između Q₂ i točka P (r_2P) = 3 + a = 3 – 1,8 = 1,2 cm.
Točka P nalazi se na udaljenosti od 1,2 cm desno od točke Q.₂.

15. Pogledajte sljedeću sliku! Napunite q₃ postavljen na udaljenosti od 5 cm od q₂, tada je jakost električnog polja na naboju q₃ je… (1 µC = 10^-6 C)

A. 4,6 x 10⁷ Sjeverna Karolina^-1
B. 3,6 x 10⁷ Sjeverna Karolina^-1
Cca. 1,6 x 10⁷ Sjeverna Karolina^-1
D. 1,4 x 10⁷ Sjeverna Karolina^-1
E. 1,3 x 10⁷ Sjeverna Karolina^-1

Rasprava

Naboj q₃ postavljen na udaljenosti od 5 cm od q₂, što znači da nije lijevo od q₂ ali na desnoj strani q₂Ako je na lijevoj strani q₂ tada je rezultirajuće električno polje jednako nuli. To je zato što je udaljenost između naboja q₃ s nabojem q₁ i q₂ je 5 cm, a veličina naboja je q₁ jednak naboju q₂.

Budući da je naboj q3 _pozitivan , smjer električnog polja na naboju q3 _je prema negativnom naboju q2 ₍ E2 ₎ , a od pozitivnog naboja q1 ₍ E1 ₎ . Rezultirajuće električno polje je zbroj jakosti električnog polja _E1 i _E2.

Poznato je :
Naboj q₁ = 5 µC = 5 x 10^-6 Coulomb
Naboj q₂ = 5 µC = -5 x 10^-6 Coulomb
Udaljenost između naboja q₁ i naboj q₃ (r₁) = 15 cm = 0,15 m = 15 x 10^-2 metar
Udaljenost između naboja q₂ i naboj q₃ (r₂) = 5 cm = 0,05 m = 5 x 10^-2 metar
k = 9 x 10⁹ Ne m² C^-2
Pitao Jakost električnog polja na naboju q₃
Jawab :

Jakost električnog polja 1
E₁ = kq₁ / r₁²
E₁ = (9 x 10⁹)(5 x 10^-6) / (15 x 10^-2)²
E₁ = (45 x 10³) / (225 x 10^-4)
E₁ = 0,2 x 10⁷ N / C
Jakost električnog polja 2
E₂ = kq₂ / r₂²
E₂ = (9 x 10⁹)(5 x 10^-6) / (5 x 10^-2)²
E₂ = (45 x 10³) / (25 x 10^-4)
E₂ = 1,8 x 10⁷ N / C
Rezultantna jakost električnog polja
Rezultantna jakost električnog polja na naboju q₃ je:
E = E₂ - E₁ = (1,8 x 10⁷)– (0,2 x 10⁷) = 1,6 x 10⁷ N / C
Smjer električnog polja je lijevo ili u smjeru E₂.
Točan odgovor je C.

16. Dva električna naboja su odvojena kao što je prikazano na slici. Jakost polja u točki P je… (k = 9 x 10⁹ Ne m² C^-2)

A. 9,0 x 10⁹ Sjeverna Karolina^-1
B. 4,5 x 10⁹ Sjeverna Karolina^-1
Cca. 3,6 x 10⁹ Sjeverna Karolina^-1
D. 5,4 x 10⁹ Sjeverna Karolina^-1
E. 4,5 x 10⁹ Sjeverna Karolina^-1

Rasprava

Poznato je :
Naboj q_A = +2,5°C
Naboj q_B = -2 °C
Udaljenost između naboja q_A i točka P (r_A) = 5 m
Udaljenost između naboja q_B i točka P (r_B) = 2 m
k = 9 x 10⁹ Ne m² C^-2
Pitao Jakost električnog polja u točki P
Jawab :
Jakost električnog polja A
E_A = kq_A / r_A²
E_A = (9 x 10⁹)(2,5) / (5)²
E_A = (22,5 x 10⁹) / 25
E_A = 0,9 x 10⁹ N / C
Jakost električnog polja B
E_B = kq_B / r_B²
E_B = (9 x 10⁹)(2) / (2)²
E_B = (18 x 10⁹) / 4
E_B = 4,5 x 10⁹ N / C
Rezultantna jakost električnog polja
Rezultantna jakost električnog polja u točki P je:
E = E_B - E_A = (4,5 – 0,9) x 10⁹ = 3,6 x 10⁹ N / C
Smjer električnog polja je lijevo ili u smjeru E_B.
Točan odgovor je C.

17. Dva električna naboja imaju naboj Q.₁ = -40 µC i Q₂ = +5 µC nalazi se na položaju kao što je prikazano na slici (k = 9 x 10⁹ nm².C^-2 i 1 µC = 10^-6 C), jakost električnog polja u točki P je…
A. 2,25 x 10⁶ Sjeverna Karolina^-1
B. 2,45 x 10⁶ Sjeverna Karolina^-1
Cca. 5,25 x 10⁶ Sjeverna Karolina^-1
D. 6,75 x 10⁶ Sjeverna Karolina^-1
E. 9,00 x 10⁶ Sjeverna Karolina^-1
Rasprava

Poznato je :
Naboj q₁ = -40 µC = -40 x 10^-6 C
Naboj q₂ = +5 µC = +5 x 10^-6 C
Udaljenost između naboja q₁ i točka P (r₁) = 40 cm = 0,4 m = 4 x 10^-1 m
Udaljenost između naboja q₂ i točka P (r₂) = 10 cm = 0,1 = 1 x 10^-1 m
k = 9 x 10⁹ Ne m² C^-2
Pitao Jakost električnog polja u točki P
Jawab :
Jakost električnog polja 1
E₁ = kq₁ / r₁²
E₁ = (9 x 10⁹)(40 x 10^-6) / (4 x 10^-1)²
E₁ = (360 x 10³) / (16 x 10^-2)
E₁ = 22,5 x 10⁵ N / C
Jakost električnog polja 2
E₂ = kq₂ / r₂²
E₂ = (9 x 10⁹)(5 x 10^-6) / (1 x 10^-1)²
E₂ = (45 x 10³) / 1 x 10^-2
E₂ = 45 x 10⁵ N / C
Rezultantna jakost električnog polja
Rezultantna jakost električnog polja u točki P je:
E = E₂ - E₁ = (45 – 22,5) x 10⁵ = 22,5 x 10⁵ N / C
E = 2,25 x 10⁶ N / C
Smjer električnog polja je udesno ili u smjeru E₂.
Točan odgovor je A.

18. Dva električna naboja su odvojeno postavljena kao što je prikazano na slici. Naboj u A je 8 µC, a privlačna sila koja djeluje na oba naboja je 45 N. Ako se naboj A pomakne udesno za 1 cm i k = 9.10⁹ Nm².C^-2, tada je privlačna sila koja djeluje na dva naboja...

A. 45 N
B. 60 N
C. 80 N
D. 90 N
I. 120 N

Rasprava
Poznato je :
Električni naboj u A (q_A) = 8 µC = 8 x 10^-6 Coulomb
Električna sila između dva naboja (F) = 45 Newtona
Udaljenost između dva naboja (r_AB) = 4 cm = 0,04 metra = 4 x 10^-2 metar
Konstanta (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2
Pitao Električna sila između dva naboja ako se naboj A pomakne udesno za 1 cm ili 0,01 metar
Jawab :

Prvo izračunajte električni naboj u točki B, a zatim izračunajte električnu silu između dva električna naboja ako je električni naboj u točki A pomaknut udesno za 1 cm.
Električni naboj u točki B :
Coulombova formula zakona :
F = k(q)_A)(q_B)/r²
F r² = k (q_A)(q_B)
q_B = F r² / k (q_A)
Električni naboj u točki B :
q_B = (45)(4 x 10^-2)² / (9 x 10⁹)(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
Električna sila između električnih naboja A i B :
Ako se naboj u točki A pomakne udesno za 1 cm, udaljenost između dva naboja postaje 3 cm = 0,03 metra = 3 x 10^-2 metar
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 Newtona
Točan odgovor je C.

19. Dva električna naboja P i Q koji su međusobno udaljeni 10 cm osjećaju privlačnu silu od 8 N. Ako se naboj Q pomakne 5 cm prema naboju P (1 µC = 10^-6 C i k = 9 x 10⁹ Nm².C^-2), tada se javlja električna sila...

A. 8 N
B. 16 N
C. 32 N
D. 40 N
I. 56 N

Rasprava
Poznato je :
Udaljenost između naboja P i Q (r_PQ) = 10 cm = 0,1 m = 1 x 10^-1 m
Električna sila između naboja P i Q (F) = 8 N
Električni naboj Q (q_Q) = 40 µC = 40 x 10^-6 C
Konstanta (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2
Pitao Električna sila između naboja P i Q ako se naboj Q pomakne 5 cm prema naboju P
Jawab :
Prvo izračunajte električni naboj P, a zatim izračunajte električnu silu između dva električna naboja ako je električni naboj Q pomaknut 5 cm prema naboju P.
Električni naboj P :
q_P = F r² / k (q_Q)
q_P = (8)(1 x 10^-1)² / (9 x 10⁹)(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
Električna sila između električnih naboja P i Q :
Ako se naboj u točki Q pomakne ulijevo za 5 cm, udaljenost između dva naboja postaje 5 cm = 0,05 metara = 5 x 10^-2 metar
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 Newtona
Točan odgovor je C.

20. Pogledajte sljedeću sliku električnog naboja. Električna sila koju osjeća naboj q je_B je 8 N (1 µC = 10^-6 C) i (k = 9.10⁹ nm².C^-2). Ako je naboj q_B pomaknuto na 4 cm od A, tada je iskusna električna sila q_B sada je…
A. 2 N
B. 4 N
C. 6 N
D. 8 N
I. 10 N
Rasprava
Poznato je :
Udaljenost između naboja A i B (r_AB) = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10^-2 m
Električna sila između naboja A i B (F) = 8 N
Električni naboj A (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 C
Konstanta (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2
Pitao Električna sila između naboja A i B ako je udaljenost između dva naboja 4 cm
Jawab :
Prvo izračunajte električni naboj B, a zatim izračunajte električnu silu između dva električna naboja ako je udaljenost između dva električna naboja 4 cm = 0,04 metra = 4 x 10^-2 metar.
Električni naboj B :
q_B = F r² / k (q_A)
q_B = (8)(2 x 10^-2)² / (9 x 10⁹)(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
Električna sila između naboja A i 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 Newtona
Točan odgovor je A.

Izvor pitanja:

Pitanja iz fizike za nacionalni ispit za višu srednju školu/srednju strukovnu školu