Кулон күшінің мысал сұрақтары

Кулон күші туралы сұрақтардың 9 мысалы

1. Төмендегі суретте көрсетілгендей үш жүк орналастырылған. B зарядына әсер ететін Кулон күші .... (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 мкКл = 10^-6 C)

A. C зарядтау үшін 09 x 10 ^{1 N}

B. A зарядтау үшін 09 x 10 ¹ N

C. C зарядтау үшін 18 x 10 ^{1 Н}

D. А зарядтау үшін 18 x 10 ^{1 Н}

E. C зарядтау үшін 36 x 10 ^{1 Н}

Талқылау

Белгілі болғандай :

q _A = 10 µC = 10 x 10 ^-6 C = 10 ^-5 Кулон

q _B = 10 µC = 10 x 10 ^-6 = 10 ^-5 Кулон

q _C = 20 µC = 20 x 10 ^-6 = 2 x 10 ^-5 Кулон

r _AB = 0,1 метр = 10 ^-1 метр

r _BC = 0,1 метр = 10 ^-1 метр

k = 9 x 10 ⁹ Нм ² C ⁻²

Сұрақ қойылды : B заряды әсер ететін Кулон күші

Жауап :

B зарядына әсер ететін екі Кулон күші немесе электр күші бар , атап айтқанда A және B зарядтары арасындағы Кулон күші (F _AB ) және B және C зарядтары арасындағы Кулон күші (F _{BC ). B заряды сезінетін Кулон күші F AB} және F _BC нәтижесінде пайда болады.

А және В зарядтары арасындағы Кулон күші:

А заряды оң, ал В заряды оң, сондықтан F _AB С зарядына қарай жылжиды.

B және C зарядтары арасындағы Кулон күші:

B заряды оң, ал C заряды оң, сондықтан F _BC А зарядына қарай жылжиды.

B заряды әсер ететін Кулон күші:

F _B = F _BC – F _AB = 180-90 = 90 N

_{B ( FB} ) зарядына әсер ететін Кулон күшінің шамасы 90 Ньютонға тең. _FB бағыты _FBC бағытымен бірдей , атап айтқанда А зарядына қарай.

Дұрыс жауап - B.

2. B зарядына әсер ететін Кулон күшінің шамасы мен бағыты... ( k = 9 x 109 ^Нм 2 ^C −2 ^, 1 μC = 10 ⁻⁶ C)

A. 2,5 k Q ² r ^-2 солға қарай

B. 2,5 k Q ² r ^-2 оңға қарай

C. 2 k Q ² r ^-2 солға қарай

D. 2 k Q ² r ^-2 оңға қарай

E. 1 k Q ² r ^-2 солға қарай

Талқылау

Белгілі болғандай :

A (q _A ) = +Q заряды

B заряды (q _B ) = -2Q

C заряды (q _C ) = -Q

А және В зарядтарының арасындағы қашықтық (r _AB ) = r

B және C зарядтарының арасындағы қашықтық (r _BC ) = 2r

k = 9 x 10 ⁹ Нм ² C ⁻²

Сұрақ қойылды : B зарядына әсер ететін Кулон күшінің шамасы мен бағыты

Жауап :

А заряды мен В заряды арасындағы Кулон күші:

_{А заряды оң, ал В заряды теріс, сондықтан F AB} бағыты А зарядына бағытталған.

В заряды мен С заряды арасындағы Кулон күші:

_{B заряды теріс, ал C заряды теріс, сондықтан F BC} бағыты A зарядына бағытталған.

B зарядына әсер ететін нәтижелік күш:

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

Кулон күшінің бағыты А зарядына немесе солға қарай бағытталған.

Дұрыс жауап - А.

3. Суретте көрсетілгендей, екі электр заряды бөлек орналастырылған. А нүктесіндегі заряд 8 мкКл, ал екі зарядқа да әсер ететін тартылыс күші 45 Н. Егер А заряды оңға 1 см-ге ығысса және k = 9.10 ⁹ Нм2.C - ^{2 болса} , онда екі зарядқа да әсер ететін тартылыс күші...

A. 45 N

B. 60 N

C. 80 N

D. 90 N

Шығыс 120 N

Талқылау

Белгілі болғандай :

A (q _A ) = 8 µC = 8 x 10 ^-6 Кулондағы электр заряды

Екі заряд арасындағы электр күші (F) = 45 Ньютон

Екі зарядтың арақашықтығы (r _AB ) = 4 см = 0,04 метр = 4 x 10 ^-2 метр

Тұрақты (k) = 9 x 10 ⁹ Нм ² .C ^-2

Сұрақ : А заряды оңға қарай 1 см немесе 0,01 метрге ығысқан кездегі екі заряд арасындағы электр күші

Жауап :

Алдымен В нүктесіндегі электр зарядын есептеңіз, содан кейін А нүктесіндегі электр заряды оңға қарай 1 см-ге ығысқан болса, екі электр зарядының арасындағы электр күшін есептеңіз.

B нүктесіндегі электр заряды :

Формула Кулон заңы :

F = k (q _A )(q _B ) / r ²

F r ² = k (q _A )(q _B )

q _B = F r ² / k (q _A )

B нүктесіндегі электр заряды :

q _B = (45)(4 x 10 ^-2 ) ² / (9 x 10 ⁹ )(8 x 10 ^-6 )

q _B = (45)(16 x 10 ^-4 ) / 72 x 10 ³

q _B = (720 x 10 ^-4 ) / (72 x 10 ³ )

q _B = 10 x 10 ^-7 Кулон

А және В электр зарядтары арасындағы электр күші :

Егер А нүктесіндегі заряд оңға қарай 1 см-ге ығысса, екі зарядтың арақашықтығы 3 см = 0,03 метр = 3 x 10 ^-2 метрге тең болады.

F = k (q _A )(q _B ) / r ²

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

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

F = (1 x 10 ⁹ )(80 x 10 ^-13 ) / (1 x 10 ^-4 )

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

F = 80 Ньютон

Дұрыс жауап - C.

4. Арақашықтығы 10 см болатын екі электр заряды P және Q 8 Н тартымды күшке әсер етеді. Егер Q заряды P зарядына қарай 5 см ығысса (1 µC = 10 ^-6 C және k = 9 x 109 ^Nm 2 ^.C -2 ⁾ , онда пайда болатын электр күші...

A. 8 N

B. 16 N

C. 32 N

D. 40 N

Шығыс 56 N

Талқылау

Белгілі болғандай :

P және Q зарядтарының арақашықтығы (r _PQ ) = 10 см = 0,1 м = 1 x 10 ^-1 м

P және Q зарядтары арасындағы электр күші (F) = 8 Н

Электр заряды Q (q _Q ) = 40 µC = 40 x 10 ^-6 C

Тұрақты (k) = 9 x 10 ⁹ Нм ² .C ^-2

Сұрақ : Q заряды P зарядына қарай 5 см ығысқан кездегі P және Q зарядтарының арасындағы электр күші

Жауап :

Алдымен электр заряды Р-ны есептеңіз, содан кейін электр заряды Q Р зарядына қарай 5 см ығысқан жағдайда екі электр заряды арасындағы электр күшін есептеңіз.

Электр заряды P :

q _P = F r ² / k (q _Q )

q _P = (8)(1 x 10 ^-1 ) ² / (9 x 10 ⁹ )(40 x 10 ^-6 )

q _P = (8)(1 x 10 ^-2 ) / 360 x 10 ³

q _P = (8 x 10 ^-2 ) / (36 x 10 ⁴ )

q _P = (1 x 10 ^-2 ) / (4,5 x 10 ⁴ )

q _P = (1/4,5) x 10 ^-6 Кулон

P және Q электр зарядтары арасындағы электр күші :

Егер Q нүктесіндегі заряд солға 5 см-ге ығысса, екі зарядтың арақашықтығы 5 см = 0,05 метр = 5 x 10 ^-2 метрге тең болады.

F = k (q _P )(q _Q ) / r ²

F = (9 x 109 ⁾ ( (1/4,5) x 10 ^-6 )(40 x 10 ^-6 ) / (5 x 10 ^-2 ) ²

F = (2 x 10 ³ )(40 x 10 ^-6 ) / (25 x 10 ^-4 )

F = (80 x 10 ^-3 ) / (25 x 10 ^-4 )

F = 3,2 x 10 ¹

F = 32 Ньютон

Дұрыс жауап - C.

5. Электр зарядтарының келесі суретін қараңыз. q _B зарядының әсер ететін электр күші 8 Н (1 µC = 10 ^-6 C) және (k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^{-2 ). Егер q} _B заряды А зарядынан 4 см-ге ығысса, онда q _B әсер ететін электр күші енді...

A. 2 N

B. 4 N

C. 6 N

D. 8 N

Шығыс 10 N

Талқылау

Белгілі болғандай :

А және В зарядтарының арақашықтығы (r _AB ) = 2 см = 0,02 м = 2 x 10 ^-2 м

А және В зарядтары арасындағы электр күші (F) = 8 Н

Электр заряды A (q _A ) = 2 µC = 2 x 10 ^-6 C

Тұрақты (k) = 9 x 10 ⁹ Нм ² .C ^-2

Сұрақ : Екі зарядтың арақашықтығы 4 см болғанда А және В зарядтары арасындағы электр күші

Жауап :

Алдымен B электр зарядын есептеңіз, содан кейін екі электр зарядының арасындағы қашықтық 4 см = 0,04 метр = 4 x 10 ^-2 метр болса, екі электр зарядының арасындағы электр күшін есептеңіз.

B электр заряды :

q _B = F r ² / k (q _A )

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

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

q _B = (32 x 10 ^-4 ) / (18 x 10 ³ )

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

q _B = (16/9) x 10 ^-7 Кулон

А және В зарядтары арасындағы электр күші :

F = k (q _A )(q _B ) / r ²

F = (9 x 10 ⁹ )(2 x 10 ^-6 )( (16/9) x 10 ^-7 ) / (4 x 10 ^-2 ) ²

F = (18 x 10 ³ )( (16/9) x 10 ^-7 ) / (16 x 10 ^-4 )

F = (2 x 10 ³ )(16 x 10 ^-7 ) / (16 x 10 ^-4 )

F = (2 x 10 ³ )(1 x 10 ^-7 ) / (1 x 10 ^-4 )

F = (2 x 10 ^-4 ) / (1 x 10 ^-4 )

F = 2 Ньютон

Дұрыс жауап - А.

6. ABC үшбұрышының бұрыштарында қабырғасының ұзындығы AB = BC = 20 см және заряд шамасы (q = 2µC) қабырғасындағы суреттегідей (k = 9.10 ⁹ Нм2.C ^{-2 ,} 1 µ = 10 -6 ⁾ үш электр заряды орналасқан . B нүктесіне әсер ететін электр күштің шамасы ....

A. 0,9√3 Н

B. 0,9√2 N

C. 0,9 N

D. 0,81 N

Шығыс 0,4 N

Талқылау

Белгілі болғандай:

A нүктесіндегі заряд (q _A ) = 2 µC = 2 x 10 ^-6 Кулон

B нүктесіндегі заряд (q _B ) = 2 µC = 2 x 10 ^-6 Кулон

_{C (q C} ) = 2 µC = 2 x 10 ^-6 Кулон нүктесіндегі заряд

B және C арақашықтығы (r _BC ) = 20 см = 0,2 метр = 2 x 10 ^-1 метр

B және A арақашықтығы (r _BA ) = 20 см = 0,2 метр = 2 x 10 ^-1 метр

^k = 9.10 ⁹ Нм2 ^.C -2

Сұрақ: В нүктесіне әсер ететін электр күшінің шамасы

Жауап:

В және С нүктелеріндегі зарядтар арасындағы электр күші:

F _BC = k (q _B )(q _C ) / r _BC ²

F _BC = (9 x 10 ⁹ )(2 x 10 ^-6 )(2 x 10 ^-6 ) / (2 x 10 ^-1 ) ²

F _BC = (9 x 10 ⁹ )(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 Ньютон

_{B және C нүктелеріндегі электр заряды оң, сондықтан F BC} электр күшінің бағыты солға, C нүктесінен алыс.

В және А нүктелеріндегі зарядтар арасындағы электр күші:

F _BA = k (q _B )(q _A ) / r _BA ²

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

F _BA = (9 x 10 ⁹ )(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 Ньютон

_{B және A нүктелеріндегі электр заряды оң, сондықтан F BA} электр күшінің бағыты төмен қарай, А нүктесінен алыс орналасқан.

Екі электрлік күш тік бұрыш жасайды, сондықтан В нүктесінде әрекет ететін электрлік күш Пифагор формуласын пайдаланып есептеледі.

Дұрыс жауап - B.

7. Келесі суретке қараңыз!

_Q1 , Q2 _және Q3 _үш заряды ABC ^{тікбұрышты} үшбұрышының ұштарында орналасқан. AB = BC ұзындығы = 30 см. k = 9.10 ⁹ Нм2.C ^-2 және 1 µ = 10 ^-6 берілгенде , _Q1 зарядына әсер ететін Кулон күші ....

A. 1 N

B. 5 N

C. 7 N

D. 10 N

Шығыс 12 N

Талқылау

Белгілі болғандай:

A нүктесіндегі заряд (q _A ) = 3 µC = 3 x 10 ^-6 Кулон

B нүктесіндегі заряд (q _B ) = -10 µC = -10 x 10 ^-6 Кулон

_{C (q C} ) = 4 µC = 4 x 10 ^-6 Кулон нүктесіндегі заряд

B және C арақашықтығы (r _BC ) = 30 см = 0,3 метр = 3 x 10 ^-1 метр

B және A арақашықтығы (r _BA ) = 30 см = 0,3 метр = 3 x 10 ^-1 метр

^k = 9.10 ⁹ Нм2 ^.C -2

Сұрақ: В нүктесіндегі Кулон күші

Жауап:

В және С нүктелеріндегі зарядтар арасындағы электр күші:

F _BC = k (q _B )(q _C ) / r _BC ²

F _BC = (9 x 10 ⁹ )(10 x 10 ^-6 )(4 x 10 ^-6 ) / (3 x 10 ^-1 ) ²

F _BC = (9 x 10 ⁹ )(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 Ньютон

_{В нүктесіндегі электр заряды теріс, ал С нүктесіндегі электр заряды оң, сондықтан F BC} электр күшінің бағыты С нүктесіне қарай оңға қарай бағытталған.

В және А нүктелеріндегі зарядтар арасындағы электр күші:

F _BA = k (q _B )(q _A ) / r _BA ²

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

F _BA = (9 x 10 ⁹ )(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 Ньютон

_{В нүктесіндегі электр заряды теріс, ал А нүктесіндегі электр заряды оң, сондықтан F BA} электр күшінің бағыты жоғары қарай А нүктесіне қарай бағытталған.

Екі электрлік күш тік бұрыш жасайды, сондықтан В нүктесінде әрекет ететін электрлік күш Пифагор формуласын пайдаланып есептеледі.

Дұрыс жауап - B.

8. ABC үшбұрышының бұрыштарында қабырғасының ұзындығы AB = BC = 20 см және заряд өлшемі (q = 2µC) орналасқан, бұл қабырғадағы суреттегідей (k = 9.10)⁹ Nm².C^-2, 1 µ = 10^-6). Электр күшінің шамасы В нүктесінде жұмыс істеу ...

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

Талқылау

Белгілі болғандай:
А (q) нүктесіндегі заряд_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 Кулон
B (q) нүктесіндегі заряд_B) = 2 µC = 2 x 10^-6 Кулон
C (q) нүктесіндегі заряд_C) = 2 µC = 2 x 10^-6 Кулон
B және C аралығындағы қашықтық (r)_BC) = 20 см = 0,2 метр = 2 x 10^-1 Метр
B және A аралығындағы қашықтық (r)_BA) = 20 см = 0,2 метр = 2 x 10^-1 Метр
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Сұрақ қойылды: В нүктесінде әрекет ететін электр күшінің шамасы
Жауап:

В және С нүктелеріндегі зарядтар арасындағы электр күші:
F_BC = k (q_B)(q_C) /р_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 х 10^-1
F_BC = 0,9 Ньютон
B және C нүктелеріндегі электр заряды оң, сондықтан F электр күшінің бағыты ..._BC солға қарай, С нүктесінен алыс.

В және А нүктелеріндегі зарядтар арасындағы электр күші:
F_BA = k (q_B)(q_A) /р_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 х 10^-1
F_BA = 0,9 Ньютон
B және A нүктелеріндегі электр заряды оң, сондықтан F электр күшінің бағыты ..._BA төмен, А нүктесінен алыс.

Екі электрлік күш тік бұрыш жасайды, сондықтан В нүктесінде әрекет ететін электрлік күш Пифагор формуласын пайдаланып есептеледі.
Дұрыс жауап - B.

9. Келесі суретке қараңыз!
Үш заряд Q₁, Q₂және Q₃ тікбұрышты ABC үшбұрышының ұшында орналасқан. AB = BC = 30 см ұзындығы. Белгілі k = 9.10⁹ Nm².C^-2 және 1 µ = 10^-6 онда Q зарядына әсер ететін Кулон күші пайда болады₁ болып табылады….

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

Талқылау
Белгілі болғандай:
А (q) нүктесіндегі заряд_A) = 3 µC = 3 x 10^-6 Кулон
B (q) нүктесіндегі заряд_B) = -10 µC = -10 x 10^-6 Кулон
C (q) нүктесіндегі заряд_C) = 4 µC = 4 x 10^-6 Кулон
B және C аралығындағы қашықтық (r)_BC) = 30 см = 0,3 метр = 3 x 10^-1 Метр
B және A аралығындағы қашықтық (r)_BA) = 30 см = 0,3 метр = 3 x 10^-1 Метр
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Сұрақ қойылды: В нүктесіндегі Кулон күші
Жауап:
В және С нүктелеріндегі зарядтар арасындағы электр күші:
F_BC = k (q_B)(q_C) /р_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 х 10^-1
F_BC = 4 Ньютон
В нүктесіндегі электр заряды теріс, ал С нүктесіндегі электр заряды оң, сондықтан F электр күшінің бағыты ..._BC оңға қарай С нүктесіне қарай.

В және А нүктелеріндегі зарядтар арасындағы электр күші:
F_BA = k (q_B)(q_A) /р_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 х 10^-1
F_BA = 3 Ньютон
В нүктесіндегі электр заряды теріс, ал А нүктесіндегі электр заряды оң, сондықтан F электр күшінің бағыты ..._BA А нүктесіне қарай.
 
Екі электрлік күш тік бұрыш жасайды, сондықтан В нүктесінде әрекет ететін электрлік күш Пифагор формуласын пайдаланып есептеледі.
Дұрыс жауап - B.

Сұрақ көзі:

Жоғары сынып/кәсіптік орта мектепке арналған физикадан ұлттық емтихан сұрақтары