쿨롱 법칙 예제 문제

쿨롱 법칙의 10가지 예시

1. 아래 그림과 같이 두 전하가 배치되어 있습니다. A 지점의 전하는 +8 마이크로쿨롬이고, B 지점의 전하는 -5 마이크로쿨롬입니다. 두 전하에 작용하는 쿨롬 힘 의 크기는 다음과 ^같습니다 . (k = 9 x 10⁹ ^Nm²C⁻² , ¹ 마이크로쿨롬 = ^10⁻⁶ C )

논의
알려져 있다 :

질문했습니다 : 두 전하에 작용하는 전기력의 크기
자와브 :

쿨롱 법칙 공식 :

두 전하에 작용하는 전기력 의 크기 :

2. 그림과 같이 전하량 P = +10 마이크로쿨롬과 전하량 Q = +20 마이크로쿨롬이 서로 떨어져 있습니다. 두 전하에 작용하는 쿨롬 힘의 크기는 얼마입니까?

논의
알려져 있다 :

질문했습니다 : 두 전하에 작용하는 쿨롱 힘의 크기
자와브 :

두 전하에 작용하는 쿨롱 힘 또는 전기력의 크기는 125뉴턴입니다.

3. 그림과 같이 세 개의 전하가 각각 따로 놓여 있습니다! 전하 A = -5 마이크로쿨롬, 전하 B = +10 마이크로쿨롬, 전하 C = -12 마이크로쿨롬입니다. 전하 B에 작용하는 전기력의 크기와 방향은 무엇일까요?

논의
알려져 있다 :

질문했습니다 : 전하 B에 작용하는 전기력의 크기와 방향
자와브 :
전하 B에 작용하는 전기력은 전하 A와 B 사이의 전기력과 전하 B와 C 사이의 전기력의 합력입니다.
전하 A와 B 사이의 전기력 :

전하 A는 음전하이고 전하 B는 양전하이므로 쿨롱 힘의 방향은 전하 A를 향하고 전하 B에서 멀어지는 방향(왼쪽)입니다.
전하 B와 C 사이의 전기력 :

전하 B는 양전하이고 전하 C는 음전하이므로 쿨롱 힘의 방향은 전하 C를 향하고 전하 B에서 멀어지는 방향(오른쪽)입니다.
전하 B에 작용하는 알짜 전기력 :
방향 F_AB 왼쪽 방향 F_BC 오른쪽으로.
F_B = 에프_AB -F_BC = 675 N – 125 N = 550 뉴턴.
전하 B에 작용하는 합력 전기력의 방향 (F)_B) = 전기력 F의 방향_AB즉, 전하 C 방향(오른쪽)으로 향합니다.

_{4. + Q1} = 10 마이크로쿨롬, +Q2 ₌ 50 마이크로쿨롬의 전하 와 _Q3가 그림과 같이 분리되어 있습니다. 전하 Q2에 작용하는 전기력이 0이 되도록 하려면 _전하 Q3의 전하는 얼마 _입니까?

논의
알려져 있다 :
전하 1 (q₁) = +10 μC = +10 x 10^-6 쿨롱
전하 2 (q₂) = +50 μC = +50 x 10^-6 쿨롱
전하 1와 2 사이의 거리(r)₁₂) = 2cm = 0,02m = 2 x 10^-2 m
전하 2와 3 사이의 거리(r)₂₃) = 6cm = 0,06m = 6 x 10^-2 m
전하 2에 작용하는 알짜 전기력(F)₂) = 0
질문했습니다 : 전하 3 (q₃)
자와브 :
전하 2에 작용하는 전기력은 전하 1과 2 사이의 전기력과 전하 2와 3 사이의 전기력의 합력입니다.
전하 1와 2 사이의 전기력 :

전하 1은 양전하이고 전하 2도 양전하이므로 방향은 F입니다.₁₂ 3번 전하 방향(오른쪽)입니다.
전하 2와 3 사이의 전기력 :

전하 2은 양전하이고 전하 3도 양전하이므로 방향은 F입니다.₂₃ 1번 전하 방향(왼쪽)입니다.
전하 2에 작용하는 알짜 전기력 = 0 :
방향 F₁₂ 오른쪽 방향 F₂₃ 왼쪽으로.

5. 옆 그림에서 두 전하가 받는 반발력은 144 N이므로 두 전하 사이의 거리는… (1 μC = 10⁻⁶ ^C , k = ^9.10⁹ Nm² · ^{C⁻² )}

가. 4cm

나. 5cm

C. 8cm

깊이 10cm

약 12cm

논의

알려진 바에 따르면:

전기력(F ₁₂ ) = 144 N

전하 1 (q ₁ ) = 10 μC = 10 x 10 ^-6 C

전하 2 (q ₂ ) = 4 μC = 4 x 10 ^-6 C

쿨롱 상수(k) = ⁹ x ^10⁹ Nm² · ^C⁻²

C = 쿨롬, N = 뉴턴, m = 미터

질문: 두 전하 사이의 거리(r)는 얼마입니까?

답변 :

쿨롱 법칙 공식:

설명: F = 전기력, k = 쿨롱 상수, q = 전하량, r = 두 전하 사이의 거리.

두 전하 사이의 거리(r) = 5 x 10⁻² ^미터 = 5 x ^10⁻² x 10² ^센티미터 = ​​5 센티미터.

정답은 B입니다.

6. 아래 그림과 같이 두 개의 전하가 있습니다. 두 전하가 받는 쿨롱 힘이 3,6 N일 때, 두 전하 사이의 거리는 얼마입니까? ( 1 μC = 10⁻⁶ ^C , k = ^9.10⁹ Nm² · ^{C⁻² )}

가. 30,0cm

나. 27,0cm

C. 9,0cm

깊이 3,0cm

약 0,3cm

약 12cm

논의

알려진 바에 따르면:

전기력(F ₁₂ ) = 3,6 N

전하 1 (q ₁ ) = 9 μC = 9 x 10 ^-6 C

전하 2 (q ₂ ) = 4 μC = 4 x 10 ^-6 C

쿨롱 상수(k) = ⁹ x ^10⁹ Nm² · ^C⁻²

C = 쿨롬, N = 뉴턴, m = 미터

질문: 두 전하 사이의 거리(r)는 얼마입니까?

답변 :

쿨롱 법칙 공식:

설명: F = 전기력, k = 쿨롱 상수, q = 전하량, r = 두 전하 사이의 거리.

두 전하 사이의 거리(r)는 0,3미터 = 0,3 x 100 센티미터 = ​​30센티미터입니다.

정답은 A입니다.

7. 그림과 같이 세 개의 점전하가 삼각형의 꼭짓점에 위치해 있습니다. 점 A에서의 쿨롱 힘의 크기는… (k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 ; 1 μ = 10 ^-6 )

A. 10 N

B. 60 N

C. 90 N

D. 90√2 N

E. 100√2 N

논의

알려진 바에 따르면:

전하량 A (q _A ) = -2 μC = -2 x 10 ^-6 C

전하량 B (qB ₎ = 8 μC = 8 x ^10⁻⁶ C

전하량 C (q _C ) = 4,5 μC = 4,5 x 10 ^-6 C

쿨롱 상수(k) = ⁹ x ^10⁹ Nm² · ^C⁻²

전하 A와 B 사이의 거리(rAB ₎ = 4cm = 4 x ^10⁻² 미터

전하 A와 C 사이의 거리(r _AC ) = 3cm = 3 x ^10⁻² 미터

C = 쿨롬, N = 뉴턴, m = 미터

질문: A 지점에서의 전기력

답변 :

쿨롱 법칙 공식:

설명: F = 전기력, k = 쿨롱 상수, q = 전하량, r = 두 전하 사이의 거리.

A 지점에서의 전기력:

F _AB 와 F _AC는 직각을 이루므로 피타고라스 정리를 이용하여 합력을 계산할 수 있습니다.

정답은 D입니다.

8. 전기 전하 Q를 가진 두 물체₁ 그리고 Q₂ 거리 r cm에서 10 N의 반발력이 발생합니다. 그러면 전하 Q는₁ 힘이 40N이 되도록 위치가 변경되었습니다. 상수 k = 9 x 10⁹ Nm².C^-2그러면 전하 Q는₁ …에 의해 옮겨져야 합니다.

_{A. Q2} 에서 1/2 r 떨어진 위치

B. 1/2 r은 Q _{2 에 접근합니다.}

_{C. 1 r은 Q 2} 에서 멀어집니다.

D. 2 r은 Q _{2 에 접근합니다.}

E. 2r은 Q _{2 에서 멀어집니다.}

논의

알려진 바에 따르면:

_Q1 과 Q2 _사이 의 거리 = r cm

반발력(F) = 10 N

전하 Q1이 이동하면 _반발력 (F)은 40N이 됩니다.

상수(k) = 9 ^{x 10⁹} Nm² · ^C⁻²

질문: 전하 Q1 _은 다음 중 무엇에 의해 이동되어야 합니까?

답변 :

전기력 공식:

F = k Q ₁ Q ₂ / r ²

거리(r)는 힘(F)에 반비례합니다. 즉, 힘이 클수록 전하 사이의 거리는 작아집니다. 따라서 전하 Q1은 _전하 Q2 _에 더 가까이 이동해야 합니다.

정답은 B입니다.

9. 전기 전하 +q₃ = 20 μC, +q₂ = 10 μC 및 q₁ 그림과 같이 분리되어 있습니다. 따라서 전하 q에 작용하는 쿨롱 힘은 다음과 같습니다.₂ = 0이면 전하 q는₁ 이다 …
A. +2 μC
B. –2 μC
C. +5 μC
D. –5 μC
예: +8 μC
논의 :
알려져 있다 :
+q₃ = 20 μC
+q₂ = 10 μC
질문했습니다 :
q₁ =?
자와브 :
전하 q에서₂ 노동력 F₂₃ 그리고 F₂₁여기서 F₂₃ 왼쪽 방향으로 작용합니다. 따라서 q에 작용하는 합력은 다음과 같습니다.₂ q는 0과 같습니다.₁ 힘 F가 양수여야 합니다.₂₁ 오른쪽으로 향하고 있습니다.
전하 q₁ = +5 μC.
정답은 C입니다.

_{10. + q₁} = 5 μC, +q₂ ₌ 10 μC, +q₃ ₌ 10 μC의 세 전하가 일직선상에 놓여 있다. 두 전하 사이의 거리 a = 10 cm일 때 ^, + _q₂ 에 작용하는 전기력의 크기와 방향은 무엇 인가? (k = 9 x ^10⁹ Nm²C⁻² ⁾

A. q 방향으로 7,5 N₁
B. q 방향으로 11,25 N₂
C. q 방향으로 15 N₁
D. q 방향으로 22,5 N₁
E. 78,75 N 방향 q₁
논의 :
알려져 있다 :
q₁= 5 μC, q₂ = 10 μC 및 q₃ = 10 μC
a = 0,1m

질문했습니다 :
q에 작용하는 합력 쿨롱 힘의 크기와 방향₂ ?
자와브 :
q에는 두 개의 쿨롱 힘이 작용합니다.₂즉, F₂₁ 그리고 F₂₃여기서 두 힘의 방향은 서로 반대입니다. q₁ 긍정적이고 q₂ 양의 값이므로 힘 F₂₁ 오른쪽 방향(q 방향)으로 향하고 있습니다.₃). q₂ 긍정적이고 q₃ 양의 값이므로 힘 F₂₃ 왼쪽 방향(q 방향)으로 향하고 있습니다.₁).

합력에 의한 전기력의 크기는 90N - 11,25N = 78,75N입니다.
합력의 방향은 힘 F의 방향과 같습니다.₂₃q를 향해₁.
정답은 E입니다.