전하량과 전기력에 대한 공식

전하와 전기력에 대한 예제 문제와 공식

전하

1. 질량이 각각 m = 9√3 x 10인 동일한 전하 두 개^-4 kg의 전하가 길이 l = 1미터인 밧줄을 이용해 같은 지점에 매달려 있습니다. 두 전하 사이의 거리가 a = 1미터일 때, 각 전하의 크기는 얼마입니까?

A. 4 마이크로쿨롬
B. 2 마이크로쿨롬
C. 1 마이크로쿨롬
D. 0,5 마이크로쿨롬

논의
알려진 바에 따르면:
두 개의 동일한 전하는 서로 같은 전하를 의미하며, 같은 전하는 서로 밀어냅니다.
밧줄의 길이(l) = 1미터
두 전하 사이의 거리(r) = 1미터
전하의 질량(m) = 9√3 x 10^-4 kg
중력 가속도(g) = 10 m/s²²
중력 (w) = mg = (9√3 x 10^-4 kg)(10 m/s²) = 9√3 x 10^-3 뉴턴
질문했습니다 : 각 전하량(q)의 크기
답변 :

캡션:
F = 부하 1과 2 사이의 반발 전기력
w₁ = 공의 중력 1
w₂ = 공의 중력 2
T₁ = 로프 장력 1
T_1x = 로프 1의 장력의 x축 성분
T_1y = 로프 1의 장력의 y축 성분
T₂ = 로프 장력 2
T_2x = 로프 2의 장력의 x축 성분
T_2y = 로프 2의 장력의 y축 성분
l₁ = 로프의 길이 1
l_1x = 현의 길이의 x축 성분
l_1y = 현의 길이의 y축 성분

cos θ의 값을 계산하세요:

로프의 장력(T)을 계산하세요.₁) :

sin θ 값을 계산하세요:

로프의 장력 중 x축 성분(T)을 계산하십시오._1x) :

두 공은 평형 상태에 있으므로 T_1x = F = 9 x 10^-3 뉴턴

쿨롱 법칙 공식을 이용하여 각 공의 전하량을 계산하세요.

각 전하의 크기는 1 x 10입니다.^-6 쿨롬 또는 1 마이크로쿨롬.
정답은 C입니다.

물체를 전기적으로 대전시키는 것

1. 물체에 전기를 주입하는 두 가지 방법은 다음과 같습니다…
A. 마찰과 전자기학
B. 유도와 전자기학
C. 문지르기와 유도
D. 유도 및 자화
논의
물체에 전기를 부여하는 두 가지 방법은 마찰과 유도입니다.
마찰은 물체를 다른 물체와 문지르는 행위로, 물체에 양전하 또는 음전하를 띠게 하는 방법입니다. 예를 들어 유리 막대를 양모로 문지르거나 플라스틱 빗을 마른 머리카락으로 문지르는 것이 그 예입니다. 마찰이 일어나는 동안 전자는 한 물체에서 다른 물체로 이동하므로, 한 물체는 전자가 과잉되어(양성자가 부족하여) 음전하를 띠게 되고, 다른 물체는 전자가 부족하여(양성자가 부족하여) 양전하를 띠게 됩니다.
유도란 대전된 물체를 중성 금속 구슬 가까이 가져가되 접촉시키지 않고 대전시키는 방법입니다. 대전시키려는 물체는 자유 전자를 가지고 있어야 하는데, 이 자유 전자들은 대전된 물체에 의해 유도되어 이동할 수 있기 때문입니다. 금속 물체는 일반적으로 자유 전자를 가지고 있습니다. 유리, 플라스틱, 나무와 같은 물체는 자유 전자가 없기 때문에 유도를 통해 대전시킬 수 없습니다.
정답은 C입니다.

전기 전하의 종류

2. 네 개의 대전된 물체(P, Q, R, S)가 다음과 같이 행동합니다. P와 Q는 서로 밀어내고, P와 R은 서로 끌어당기며, R과 S는 서로 밀어냅니다. 다음 중 옳은 설명은 무엇입니까?
A. P가 음전하를 띠면 S도 음전하를 띤다.
B. Q가 음전하를 띠면 S도 음전하를 띤다.
C. R이 음전하를 띠면 P도 음전하를 띤다.
D. S가 음전하를 띠면 P는 양전하를 띤다.
논의
P와 Q는 같은 전하를 가지고 있기 때문에 서로 반발합니다.
P와 R은 서로 끌어당기므로 P와 R은 서로 다른 전하를 띠고 있습니다.
R과 S는 서로 반발하므로 R과 S는 같은 전하를 띤다.

따라서 P와 Q가 양전하를 띠면 R과 S는 음전하를 띠고, P와 Q가 음전하를 띠면 R과 S는 양전하를 띠게 됩니다.
정답은 D입니다.

3. 2011년 전국 중학교 과학 올림피아드 시/군/구 단위 문제 제59호
어떤 물체가 양전하를 띤다고 하는 것은 다음과 같은 경우입니다...
A. 물체가 양성자를 받습니다.
B. 그 물체는 양성자를 방출합니다.
C. 물체는 전자를 받습니다.
D. 물체가 전자를 방출합니다
논의
양성자는 양전하를 띠고, 전자는 음전하를 띕니다. 양성자는 원자의 중심에 위치하여 한 물체에서 다른 물체로 이동하는 것을 막습니다. 반면 전자는 원자의 표면에 위치하여 한 물체에서 다른 물체로 이동할 수 있습니다. 물체는 전자를 방출하거나 전자를 얻음으로써 전기적으로 대전됩니다. 물체가 전자를 얻으면 전자가 과잉(양성자가 부족)되어 음전하를 띠게 됩니다. 물체가 전자를 방출하면 전자가 과잉(양성자가 과잉)되어 양전하를 띠게 됩니다.
위의 질문에 따르면, 물체가 전자를 방출하면 그 물체는 양전하를 띤다고 합니다.
정답은 D입니다.

전기력

4. 각각 Q의 전하를 가진 두 개의 전하₁ 그리고 Q₂ 두 전하 사이의 거리가 R일 때, 두 전하 사이의 반발력은 100N입니다. 만약 두 전하 사이의 거리가 1/3R로 줄어든다면, 두 전하 사이의 반발력은 어떻게 될까요?
A. 33,33 N
B. 100 N
C. 300 N
D. 900 N
논의
알려진 바에 따르면:
전하량 1 = Q₁
전하량 2 = Q₂
두 전하 사이의 거리 = R
두 전하 사이의 반발력(F) = 100 뉴턴
반발력은 두 전하가 같은 종류, 즉 양전하이거나 음전하일 때 발생합니다.
질문: 두 전하 사이의 거리가 1/3 R로 줄어들면, 전하 사이의 반발력은 어떻게 됩니까?
답변 :
쿨롱 법칙 공식:
F = k Q₁ Q₂ / NS₂
R = 1이라고 가정하면 Q의 값은 다음과 같습니다.₁.Q₂ 계산할 수 있습니다:

두 전하 사이의 거리가 1/3 R로 줄어들면 전하에 의한 반발력(F)은 다음과 같습니다.

정답은 D입니다.

5. 점전하 Q₁ = +4e 및 점전하 Q₂ 아래 그림과 같이 두 개의 전자(= -3e)가 서로 0,3m 떨어져 있습니다. 따라서 전하 Q에 작용하는 전기력은 다음과 같습니다.₂ 점전하 Q는 0입니다.₃ = +16e는 …에 배치되어야 합니다.
A. Q의 왼쪽 0,3m 지점₁
B. Q에서 오른쪽으로 0,6m₁
C. Q에서 오른쪽으로 0,6m₂
D. Q에서 왼쪽으로 0,9m₂
논의
알려진 바에 따르면:
전자(-e) 또는 양성자(+e)의 전하량 = 1,60 x 10⁻⁶^-19 쿨롱
포인트 차지 Q₁ = +4e
포인트 차지 Q₂ = -3e
포인트 차지 Q₃ = +16e
점전하 Q 사이의 거리₁ 그리고 점전하 Q₂ = 0,3미터
질문: 전하 Q에 작용하는 전기력은 얼마입니까?₂ 점전하 Q는 0입니다.₃ = +16e는 …에 배치되어야 합니다.
답변 :
전하 Q 사이의 전기력₁ 그리고 Q를 충전합니다₂ :

충전 Q₁ 양전하 및 전하 Q₂ 음의 방향이므로 전기력 F의 방향은₁₂ 왼쪽 방향(전하 Q 방향)₁).

따라서 전하 Q에 작용하는 알짜 전기력은 다음과 같습니다.₂ 만약 전하 Q 사이의 전기력의 크기가 0이라면,₂ 그리고 Q를 충전합니다₃ (F₃₂) = 전하 Q 사이의 전기력의 크기₁ 그리고 Q를 충전합니다₂ (F₁₂) 및 방향 F₃₂ F의 방향과 반대 방향이어야 합니다.₁₂방향 F₁₂ 왼쪽 방향이므로 방향은 F입니다.₃₂ 오른쪽으로 가야 합니다. Q를 기억하세요.₃ Q는 양수이고₂ F는 음전하이므로 F의 방향은₃₂ 오른쪽에 전하 Q가 있습니다.₃ Q의 오른쪽에 위치해야 합니다.₂

전하 Q 사이의 거리₂ 그리고 Q를 충전합니다₃ 쿨롱 법칙 공식을 사용하여 계산함:

정답은 C입니다.

질문 출처:

중학교 물리 OSN 질문