Primjer pitanja o električnom polju

1. Točka A je udaljena 5 cm od naboja od +10 mikro Coulombova. Veličina i smjer električnog polja u točki A su… (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 mikro Coulomb = 10^-6 C)
Rasprava
Poznato je :

Pitao : Veličina i smjer električnog polja u točki A
Jawab :

Smjer električnog polja u točki A :
Električni naboj je pozitivan, stoga je smjer električnog polja od električnog naboja i od točke A.

2. Udaljenost između točke P i naboja od -20 mikro Coulombova iznosi 10 cm. Odredite jakost električnog polja i smjer električnog polja u točki P.
Rasprava
Poznato je :

Pitao : Veličina i smjer električnog polja u točki P
Jawab :

Smjer električnog polja u točki A :
Električni naboj je negativan, stoga je smjer električnog polja prema električnom naboju, a od točke P.

3. Dva električna naboja su udaljena 40 cm. Jakost električnog polja i smjer električnog polja u točki koja se nalazi u sredini dvaju naboja su…

Rasprava
Pretpostavimo da je točka koja se nalazi u sredini dvaju naboja točka P.
Poznato je :

Pitao : magnituda i smjer električnog polja u točki koja se nalazi u sredini dvaju naboja (točka P)
Jawab :
Električno polje koje generira naboj A u točki P :

Naboj A je negativan pa je smjer električnog polja prema naboju A (ulijevo).
Električno polje koje generira naboj B u točki P :

Naboj B je pozitivan pa je smjer električnog polja od naboja B (ulijevo).
Rezultantno električno polje u točki A :
E_A i E_B u istom smjeru stoga se zbrajaju.
E = E_A + E_B
E = (4,5 x 10⁵) + (9 x 10⁵)
E = 13,5 x 10⁵ N / C
Smjer električnog polja je prema naboju A i od naboja B (ulijevo).

4. Jakost električnog polja je nula u točki na udaljenosti od…

Rasprava
Naboj A je pozitivan i naboj B je pozitivan, pa je jakost električnog polja jednaka nuli, smještena u sredini dvaju naboja. Pretpostavimo da je točka u kojoj je jakost električnog polja jednaka nuli točka P.
Poznato je :

Pitao : nulta jakost električnog polja nalazi se u točki na udaljenosti od…
Jawab :
Električno polje koje generira naboj A u točki P :

Naboj A je pozitivan pa je smjer električnog polja koje stvara naboj A u točki P od naboja A (udesno).
Električno polje koje generira naboj B u točki P :

Naboj B je pozitivan pa je smjer električnog polja koje stvara naboj B u točki P od naboja B (ulijevo).
Rezultantno električno polje u točki P = 0 :
E_A i E_B suprotnom smjeru.
E_A - E_B = 0
E_A = E_B

Za određivanje vrijednosti a upotrijebite formulu ABC.

Nulta jakost električnog polja nalazi se u točki 8 cm od naboja A ili 12 cm od naboja B.

5. Udaljenost između dva naboja A i B je 3 metra. Točka O je između dva naboja i udaljena je 2 metra od naboja B. q_A = –300 μC i q_B = 600 μC. k = 9 × 10⁹ Ne m² C^-2Na jakost električnog polja u točki O utječe naboj q._A i q_B je…
A. 9 × 10⁵ N / C
B. 18 × 10⁵ N / C
C. 52 × 10⁵ N / C
D. 60 × 10⁵ N / C
E. 81 × 10⁵ N / C

Rasprava:
Poznato je :
q_A = –300 μC, q_B = 600 μC, k = k = 9 × 10⁹ Ne m² C^-2
Pitao :
Kolika je jakost električnog polja (E) u točki O?
Jawab :
Rezultantna jakost polja:
E = E_A + E_B
E = (2700 x 10³ N/C) + (5400 x 10³ N/A)
E = 8100 x 10³ N / C
E = 81 x 10⁵ N / C
Točan odgovor je E.

6. Dva naboja od svakog od q₁ = -20 μC i q₂ = -40 μC. Ako u točki P koja je udaljena 20 cm od q₂ rezultantna jakost električnog polja je nula, tada je vrijednost x je…
A. 11 cm
B. 12 cm
Oko 13 cm
D. 14 cm
E. 15 cm

Rasprava:
Poznato je :
q₁ = -20 μC, q₂ = -40 μC, r₂ = 0,2 m, r₁ =x
Pitao :
Udaljenost točke P od q₁ (x) ?
Jawab :
Rezultantna jakost električnog polja je nula u točki P:
Točan odgovor je D.

7. TPatka A se nalazi u sredini dva naboja iste veličine, ali različitih vrsta koji su razdvojeni određenom udaljenošću. Veličina jakosti električnog polja u točki A u tom trenutku iznosi 36 NC.^-1Ako se točka A pomakne za ¼ α bliže jednom od naboja, tada je magnituda jakosti električnog polja točke A nakon pomaka …

A. 100 NC^-1

B. 96 NC^-1

C. 80 NC^-1

D. 60 NC^-1

I. 16 NC^-1

Rasprava

Poznato je :

Naboj 1 (q₁) = +Q

Naboj 2 (q₂) = -Q

Udaljenost između naboja 1 i točke A (r_1A) = ½ a

Udaljenost između naboja 2 i točke A (r_2A) = ½ a

Jakost električnog polja u točki A (E_A) = 36 NC^-1

Pitao Ako se točka A pomakne za ¼ α bliže jednom od naboja, tada je jakost električnog polja točke A…

Jawab :

Faza 1.

Za izračun jakosti električnog polja u točki A, pretpostavimo da se u toj točki nalazi pozitivni probni naboj. Prisutnost pozitivnog probnog naboja utječe na smjer električnog polja.

Električno polje koje generira naboj +Q u točki A :

Probni naboj je pozitivan i naboj 1 je pozitivan pa je smjer električnog polja prema naboju 2.

Električno polje koje generira naboj -Q u točki A :

Probni naboj je pozitivan, a naboj 2 negativan, pa je smjer električnog polja prema naboju 2.

Rezultantno električno polje u točki A :

Faza 2.

Ako se točka A pomakne bliže naboju 1 tada:

Udaljenost između naboja 1 i točke A (r_1A) = ¼ a

Udaljenost između naboja 2 i točke A (r_2A) = ¾ a

Električno polje koje generira naboj +Q u točki A :

Probni naboj je pozitivan i naboj 1 je pozitivan pa je smjer električnog polja prema naboju 2.

Električno polje koje generira naboj -Q u točki A :

Probni naboj je pozitivan, a naboj 2 negativan, pa je smjer električnog polja prema naboju 2.

Rezultantno električno polje u točki A :

Točan odgovor je C.

8. Dvije čestice imaju naboj q_A = 1 μC i q_B = 4 μC postavljeni su na razmak od 4 cm (k = 9 x 10⁹ Ne m² C^-2). Jakost električnog polja u sredini q_A i q_B je…

A. 6,75 x 10⁷ NC^-1

B. 4,50 x 10⁷ NC^-1

Cca. 4,20 x 10⁷ NC^-1

D. 3,60 x 10⁷ NC^-1

E. 2,25 x 10⁷ NC^-1

Rasprava

Poznato je :

Naboj A (q_A) = 1 μC = 1 x 10^-6 C

Naboj B (q_B) = 4 μC = 4 x 10^-6 C

k = 9 x 10⁹ Ne m² C^-2

Udaljenost između naboja A i B (r_AB) = 4 cm = 0,04 metara

Udaljenost između naboja A i središnje točke (r_A) = 0,02 metra

Udaljenost između naboja B i središnje točke (r_B) = 0,02 metra

Pitao : Jakost električnog polja u središtu q_A i q_B je…

Jawab :

Za izračun jakosti električnog polja u sredini q_A i q_B , pod pretpostavkom da se pozitivni probni naboj nalazi u sredini dva naboja. Prisutnost pozitivnog probnog naboja utječe na smjer električnog polja.

Električno polje koje generira naboj A u sredini :

Probni naboj je pozitivan i naboj A je pozitivan pa je smjer električnog polja prema naboju B.

Električno polje koje generira naboj B u sredini :

Probni naboj je pozitivan i naboj B je pozitivan pa je smjer električnog polja prema naboju A.

Rezultantno električno polje u središnjoj točki :

E_A i E_B suprotnom smjeru.

E = E_B - E_A = 9 x 10⁷ - 2,25 x 10⁷ = 6,75 x 10⁷ NC^-1

Točan odgovor je A.

9. 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 cm + 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.

Rezultantno električno polje u točki A :

Za određivanje vrijednosti a upotrijebite formulu ABC.

10. 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, a zatim električno polje pri naboju q₃ prema negativnom naboju q₂ (E₂) i dalje od pozitivnog naboja q₁ (E₁). Rezultantno 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.

11. Dva električna naboja su odvojena kao što je prikazano na slici. Jakost električnog 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.

12. Dva električna naboja imaju naboj Q₁ = -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.

13. Iz sljedeće slike naboja, koja prikazuje linije sile na dva naboja blizu jedan drugome, je...

Rasprava

Linije električnog polja ili linije sile povlače se od pozitivnog naboja prema negativnom naboju. Ako se pozitivni i negativni naboj približe jedan drugome, linije sile izgledaju kao u odgovoru A.

Točan odgovor je A.

8. Dva električna naboja se približavaju jedan drugome u spojnoj liniji, što rezultira linijama električnog polja. Ispravna slika je…

Rasprava

Točan odgovor je D.

9. Ispravne linije sile između dva naboja su…

Rasprava

Točan odgovor je D.

14. Pogledajte sljedeću sliku dvaju točkastih naboja!

Gdje se nalazi točka P tako da je jakost električnog polja u točki P jednaka nuli?

(k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µC = 10^-6 C)

A. 1 cm desno od q₁

B. 1 cm desno od q₂

C. ½ cm desno od q₂

D. ½ cm lijevo od q₁

E. ½ cm desno od q₁

Rasprava

Poznato je da:

Naboj 1 (q₁) = -9 µC = -9.10^-6 Coulomb

Naboj 2 (q₂) = 1 µC = 1.10^-6 Coulomb

Udaljenost između q₁ i q₂ (r₁₂) = 1 cm

k = 9.10⁹ Nm².C^-2

Pitao/la sam: Gdje se nalazi točka P tako da je jakost električnog polja u točki P jednaka nuli?

Odgovor:

E₁ = jakost električnog polja generirana q₁ u točki P

Smjer E₁ prema q₁ jer q₁ negativni znak

E₂ = jakost električnog polja generirana q₂ u točki P

Smjer E₂ klonite se Q-a₂ jer q₂ pozitivan znak

r₁ = udaljenost između P i q₁ = x + 1

r₂ = udaljenost između P i q₂ =x

Jakost električnog polja u točki P jednaka je nuli:

Koristite ABC formulu:

Udaljenost između P i q₂ = x = 0,5 cm.

Točka P je 0,5 cm desno od q₂ ili na 0,25 cm lijevo od q₁.

Točan odgovor je C.

15. PObratite pozornost na dva naboja koja se nalaze na udaljenosti a ispod!

Ako je jakost električnog polja u točki P k Q/x², tada je vrijednost x jednaka….

A. 1/3 a

B. 2/3 a

C. a

D. 3/2 a

E. 2a

Rasprava

Poznato je da:

E_P = k Q / x²

Pitao/la sam: x-vrijednost

Odgovor:

Koristite ABC formulu:

Točan odgovor je A.

16. Pitanja za nacionalni ispit za SMA/MA fiziku U-ZC-2013/2014 br. 27

Pogledajte sljedeću sliku dvaju točkastih naboja!

Gdje se nalazi točka P tako da je jakost električnog polja u točki P jednaka nuli?
(k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µC = 10^-6 C)

1. 1 cm desno od q₁
2. 1 cm desno od q₂
3. ½ cm desno od q₂
4. ½ cm lijevo od q₁
5. ½ cm desno od q₁

Rasprava
Poznato je da:
Naboj 1 (q₁) = -9 µC = -9.10^-6 Coulomb
Naboj 2 (q₂) = 1 µC = 1.10^-6 Coulomb
Udaljenost između q₁ i q₂ (r₁₂) = 1 cm
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Pitao/la sam: Gdje se nalazi točka P tako da je jakost električnog polja u točki P jednaka nuli?
Odgovor:

E₁ = jakost električnog polja generirana q₁ u točki P
Smjer E₁ prema q₁ jer q₁ negativni znak
E₂ = jakost električnog polja generirana q₂ u točki P
Smjer E₂ klonite se Q-a₂ jer q₂ pozitivan znak
r₁ = udaljenost između P i q₁ = x + 1
r₂ = udaljenost između P i q₂ =x

Jakost električnog polja 1:
Jakost električnog polja 2:

Jakost električnog polja u točki P jednaka je nuli:
a = 8, b = -2, c = -1
Koristite ABC formulu:

Udaljenost između P i q₂ = x = 0,5 cm.
Točka P je 0,5 cm desno od q₂ ili na 0,25 cm lijevo od q₁.

Točan odgovor je C.

17. Pitanja za nacionalni ispit za SMA/MA fiziku U-ZC-2013/2014 br. 27

Razmotrimo dva naboja koja se nalaze na udaljenosti a ispod!
Ako je jakost električnog polja u točki P k Q/x², tada je vrijednost x jednaka….

1. 1/3 god
2. 2/3 god
3. a
4. 3/2 god
5. 2a

Rasprava
Poznato je da:
E_P = k Q / x²
Pitao/la sam: x-vrijednost
Odgovor:
E₁ = jakost električnog polja u točki P uzrokovana nabojem -Q
r₁ = udaljenost između naboja –Q i točke P = x
E₂ = jakost električnog polja u točki P uzrokovana nabojem +32Q
r₂ = udaljenost između naboja +32Q i točke P = a + x

Koristite ABC formulu:

Točan odgovor je A.