Kulono jėgos pavyzdžių klausimai

9 Kulono jėgos klausimų pavyzdžiai

1. Trys kroviniai išdėstyti taip, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau. Kulono jėga, kurią veikia krūvis B, yra … (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C)

A. 09 x 10 ¹ N įkrovimui C

B. 09 x 10 ¹ N įkrovimui A

C. 18 x 10 ¹ N įkrauti C

D. 18 x 10 ¹ N įkrovimui A

E. 36 x 10 ¹ N įkrauti C

Pembahasanas

Yra žinoma, kad :

q _A = 10 µC = 10 x ^10⁻⁶ C = ^10⁻⁶ Kulonai

q _B = 10 µC = 10 x ^10⁻⁶ = ^10⁻⁶ Kulonai

q _C = 20 µC = 20 x ^10⁻⁶ = 2 x ^10⁻⁶ Kulonai

r _AB = 0,1 metro = ^10⁻¹ metro

r _BC = 0,1 metro = ^10⁻¹ metro

^k = 9 × ^10⁻⁹ Nm² ^C⁻²

Klausimas : Kulono jėga, veikianti krūvį B

Atsakymas :

Krūvį B veikia dvi Kulono jėgos arba elektrinės jėgos: Kulono jėga tarp krūvių A ir B (F _AB ) ir Kulono jėga tarp krūvių B ir C (F _{BC ). Krūvį B veikiama Kulono jėga yra F AB} ir F _BC atstojamoji.

Kulono jėga tarp krūvių A ir B:

Krūvis A yra teigiamas, o krūvis B – teigiamas, todėl FAB _juda link krūvio C.

Kulono jėga tarp krūvių B ir C:

Krūvis B yra teigiamas, o krūvis C – teigiamas, todėl F _BC juda link krūvio A.

Kulono jėga, kurią veikia krūvis B:

FB ₌ FBC – _{FAB =} 180-90 = 90 N

_{Krūvį B ( FB} ) veikiančios Kulono jėgos dydis yra 90 niutonų. _FB kryptis sutampa su FBC kryptimi _, t. y. krūvio A link.

Teisingas atsakymas yra B.

2. Kulono jėgos, veikiančios krūvį B, dydis ir kryptis yra... ( ^k = 9 x 10⁻⁹ ^Nm² C⁻² ^, 1 μC = 10⁻⁶ ^C )

A. 2,5 k Q ² r ^-2 į kairę

B. 2,5 k Q ² r ^-2 į dešinę

C. 2 k Q ² r ^-2 į kairę

D. 2 k Q ² r ^-2 į dešinę

E. 1 k Q ² r ^-2 į kairę

Pembahasanas

Yra žinoma, kad :

Krūvis A (q _A ) = +Q

Krūvis B (q _B ) = -2Q

Krūvis C (q _C ) = -Q

Atstumas tarp krūvių A ir B (r _AB ) = r

Atstumas tarp krūvių B ir C (r _BC ) = 2r

^k = 9 × ^10⁻⁹ Nm² ^C⁻²

Klausiama : Kulono jėgos, veikiančios krūvį B, dydis ir kryptis?

Atsakymas :

Kulono jėga tarp krūvio A ir krūvio B:

_{Krūvis A yra teigiamas, o krūvis B – neigiamas, todėl krūvio FAB} kryptis yra krūvio A link.

Kulono jėga tarp krūvio B ir krūvio C:

_{Krūvis B yra neigiamas, o krūvis C yra neigiamas, todėl F BC} kryptis yra link krūvio A.

Atstojamoji jėga, veikianti krūvį 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

Kulono jėgos kryptis yra link krūvio A arba į kairę.

Teisingas atsakymas yra A.

3. Du elektros krūviai yra išdėstyti atskirai, kaip parodyta paveikslėlyje. Krūvis taške A yra 8 µC, o traukos jėga, veikianti abu krūvius, yra 45 N. Jei krūvis A pasislenka į dešinę 1 cm ir k = 9.10⁻⁶ ^{Nm²·C⁻² ,} tai traukos ^jėga , veikianti abu krūvius, yra…

A. 45 N

B. 60 N.

C. 80 N.

D. 90 N.

E. 120 N

Pembahasanas

Yra žinoma, kad :

Elektros krūvis ties A (q _A ) = 8 µC = 8 x ^10⁻⁶ Kulonų

Elektros jėga tarp dviejų krūvių (F) = 45 niutonai

Atstumas tarp dviejų krūvių (r _AB ) = 4 cm = 0,04 metro = 4 x ^10⁻² metro

Konstanta (k) = 9 ^{x 10⁻⁹} Nm² · ^C⁻²

Klausimas : Elektros jėga tarp dviejų krūvių, jei krūvis A pasislenka į dešinę 1 cm arba 0,01 metro?

Atsakymas :

Pirmiausia apskaičiuokite elektros krūvį taške B, tada apskaičiuokite elektros jėgą tarp dviejų elektros krūvių, jei elektros krūvis taške A yra paslinktas į dešinę 1 cm.

Elektros krūvis taške B :

Rumusas Kulono dėsnis :

F = k(qA ₎ (qB ₎ / ^r²

Fr² = k( _qA ) ⁽ _qB )

qB = Fr² ^/ k _{( qA} )

Elektros krūvis ties B :

q _B = (45)(4 × 10⁻² ⁾ ² ^/ (9 × ^10⁻¹ )(2 × ^10⁻³ )

q _B = (45)(16 × ^10⁻⁴ ) / 72 × ^10⁻³

q _B = (720 x ^10⁻⁴ ) / (72 x ^10⁻³ )

q _B = 10 x ^10⁻⁷ Kulonai

Elektros jėga tarp elektros krūvių A ir B :

Jei krūvis taške A pasislenka į dešinę 1 cm, atstumas tarp dviejų krūvių tampa 3 cm = 0,03 metro = 3 x 10⁻² ^metro.

F = k(qA ₎ (qB ₎ / ^r²

F = (9 × 10⁻⁶ ⁾ (8 × ^10⁻⁶ )(10 × ^10⁻⁷ ) / (3 × ^10⁻² ) ^²

F = (9 × 10⁻³ ⁾ (80 × ^10⁻⁷ ) / (9 × ^10⁻⁴ )

F = (1 × 10⁻³ ⁾ (80 × ^10⁻⁷ ) / (1 × ^10⁻⁴ )

F = (80 × 10⁻⁴ ⁾ / (1 × ^10⁻⁴ )

F = 80 niutono

Teisingas atsakymas yra C.

4. Du elektros krūviai P ir Q, esantys 10 cm atstumu vienas nuo kito, patiria 8 N traukos jėgą ^. Jei krūvis Q pasislenka 5 cm krūvio P link (1 µC = 10⁻⁶ ^C ir k = 9 x ^10⁶ Nm² · ^C⁻² ), tai atsirandanti elektros jėga yra...

A. 8 N

B. 16 N.

C. 32 N.

D. 40 N.

E. 56 N

Pembahasanas

Yra žinoma, kad :

Atstumas tarp krūvių P ir Q (r _PQ ) = 10 cm = 0,1 m = 1 x ^10⁻¹ m

Elektros jėga tarp krūvių P ir Q (F) = 8 N

Elektros krūvis Q (q _Q ) = 40 µC = 40 x ^10⁻⁶ C

Konstanta (k) = 9 ^{x 10⁻⁹} Nm² · ^C⁻²

Klausimas : Elektros jėga tarp krūvių P ir Q, jei krūvis Q pasislenka 5 cm krūvio P link?

Atsakymas :

Pirmiausia apskaičiuokite elektros krūvį P, po to apskaičiuokite elektros jėgą tarp dviejų elektros krūvių, jei elektros krūvis Q yra 5 cm pasislinkęs krūvio P link.

Elektros krūvis P :

qP = Fr² ^/ k _{( qQ} )

qP ₌ (8)(1 × ^10⁻¹ ) ^² / (9 × ^10⁻¹ )(40 × ^10⁻³ )

qP ₌ (8)(1 × ^10⁻² ) / 360 × ^10⁻³

qP ₌ (8 x ^10⁻² ) / (36 x ^10⁻² )

qP ₌ (1 x ^10⁻² ) / (4,5 x ^10⁻² )

q _P = (1/4,5) x ^10⁻⁶ Kulono

Elektros jėga tarp elektros krūvių P ir Q :

Jei krūvis ties Q pasislenka į kairę 5 cm, atstumas tarp dviejų krūvių tampa 5 cm = 0,05 metro = 5 x 10⁻² ^metro.

F = k(qP ₎ ( _qQ ) / ^r²

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

F = (2 × 10⁻³ ⁾ (40 × ^10⁻⁷ ) / (25 × ^10⁻⁴ )

F = (80 × 10⁻⁴ ⁾ / (25 × ^10⁻⁴ )

F = 3,2 x ^10⁻¹

F = 32 niutono

Teisingas atsakymas yra C.

5. Pažvelkite į šį elektros krūvių paveikslėlį. Krūvio q _B veikiama elektros jėga yra 8 N (1 µC = 10⁻⁶ ^C ) ir (k = 9.10⁶ ⁹ Nm² ^· C⁻² ⁾ . Jei krūvis q _{B pasislenka 4 cm atstumu nuo A, tai q B} veikiama elektros jėga dabar yra…

A. 2 N

B. 4 N.

C. 6 N.

D. 8 N.

E. 10 N

Pembahasanas

Yra žinoma, kad :

Atstumas tarp krūvių A ir B (r _AB ) = 2 cm = 0,02 m = 2 x ^10⁻² m

Elektros jėga tarp krūvių A ir B (F) = 8 N

Elektros krūvis A (q _A ) = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ C

Konstanta (k) = 9 ^{x 10⁻⁹} Nm² · ^C⁻²

Klausimas : Kokia yra elektrinė jėga tarp krūvių A ir B, jei atstumas tarp jų yra 4 cm?

Atsakymas :

Pirmiausia apskaičiuokite elektros krūvį B, po to apskaičiuokite elektros jėgą tarp dviejų elektros krūvių, jei atstumas tarp dviejų elektros krūvių yra 4 cm = 0,04 metro = 4 x 10⁻² ^metro.

Elektros krūvis B :

qB = Fr² ^/ k _{( qA} )

q _B = (8)(2 × 10⁻² ⁾ ² ^/ (9 × ^10⁻¹ )(2 × ^10⁻³ )

q _B = (8)(4 × ^10⁻⁴ ) / (18 × ^10⁻³ )

q _B = (32 x ^10⁻⁴ ) / (18 x ^10⁻³ )

q _B = (32/18) × ^10⁻⁷

q _B = (16/9) x ^10⁻⁷ Kulonai

Elektros jėga tarp krūvių A ir B :

F = k(qA ₎ (qB ₎ / ^r²

F = (9 × 10⁻⁶ ⁾ (2 × ^10⁻⁶ )((16/9) × ^10⁻⁷ ) / (4 × ^10⁻² ) ^²

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

F = (2 × 10⁻³ ⁾ (16 × ^10⁻⁷ ) / (16 × ^10⁻⁴ )

F = (2 × 10⁻³ ⁾ (1 × ^10⁻⁷ ) / (1 × ^10⁻⁴ )

F = (2 × 10⁻⁴ ⁾ / (1 × ^10⁻⁴ )

F = 2 niutono

Teisingas atsakymas yra A.

6. Trikampio ABC, kurio kraštinės ilgis AB = BC = 20 cm, o krūvio dydis toks pat (q = 2µC), kaip parodyta paveikslėlyje šalia (k = 9.10 ⁹ Nm ² · C ^-2 , 1 µ = 10 ^-6 ), kampiniuose taškuose išdėstyti trys elektros krūviai. Tašką B veikiančios elektrinės jėgos dydis yra….

A. 0,9√3 N

B. 0,9√2 N

C. 0,9 N.

D. 0,81 N.

E. 0,4 N

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Krūvis taške A (q _A ) = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ Kulono

Krūvis taške B (q _B ) = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ Kulono

Krūvis taške C (q _C ) = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ Kulono

Atstumas nuo B iki C (r _BC ) = 20 cm = 0,2 metro = 2 x ^10⁻¹ metro

Atstumas nuo B iki A (r _BA ) = 20 cm = 0,2 metro = 2 x ^10⁻¹ metro

^k = ^9.10⁻¹⁶ Nm² ^C⁻²​

Klausimas: Elektrinės jėgos, veikiančios tašką B, dydis

Jawab :

Elektros jėga tarp krūvių taškuose B ir C:

F _BC = k (q ^B ₎ (q _C ) / r _BC2

F _BC = (9 x 10⁻¹ ⁾ (2 x ^10⁻³ )(2 x ^10⁻³ ) / (2 x ^10⁻¹ ) ^²

F _BC = (9 x 10⁻⁶ ⁾ (4 x ^10⁻¹⁴ ) / (9 x ^10⁻² )

F _BC = (36 x 10⁻³ ⁾ / (4 x ^10⁻² )

F _BC = 9 x ^10⁻¹

F _BC = 0,9 Niutonas

_{Elektros krūvis taškuose B ir C yra teigiamas, todėl elektros jėgos F BC} kryptis yra į kairę, tolyn nuo taško C.

Elektros jėga tarp krūvių taškuose B ir A:

F _BA = k(q _B )(q _A ) / r _BA ²

FBA ₌ (9 x 10⁻¹ ⁾ (2 x ^10⁻¹ )(2 x ^10⁻¹ ) / (2 x ^10⁻¹ ) ^²

FBA ₌ (9 x 10⁻⁶ ⁾ (4 x ^10⁻¹⁶ ) / (9 x ^10⁻² )

F _BA = (36 x 10⁻³ ⁾ / (4 x ^10⁻² )

F _BA = 9 x ^10⁻¹

F _BA = 0,9 niutonai

Elektros krūvis taškuose B ir A yra teigiamas, todėl elektros jėga FBA veikiama _žemyn , tolyn nuo taško A.

Dvi elektrinės jėgos sudaro statųjį kampą, todėl atstojamoji elektrinė jėga, veikianti taške B, apskaičiuojama pagal Pitagoro formulę.

Teisingas atsakymas yra B.

7. Pažvelkite į šį paveikslėlį!

Trys krūviai Q1 _, Q2 _ir Q3 _yra išdėstyti stačiojo trikampio ABC viršūnėse. AB ilgis = BC = 30 cm. Duota k = 9.10 ⁹ Nm2 ^C⁻² ir 1 µ = ^10⁻⁶ , tai atstojamoji Kulono jėga, veikianti krūvį Q1 ^, _yra ….

A. 1 N

B. 5 N.

C. 7 N.

D. 10 N.

E. 12 N

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Krūvis taške A (q _A ) = 3 µC = 3 x ^10⁻⁶ Kulono

Krūvis taške B (q _B ) = -10 µC = -10 x ^10⁻⁶ Kulono

Krūvis taške C (q _C ) = 4 µC = 4 x ^10⁻⁶ Kulono

Atstumas nuo B iki C (r _BC ) = 30 cm = 0,3 metro = 3 x ^10⁻¹ metro

Atstumas nuo B iki A (r _BA ) = 30 cm = 0,3 metro = 3 x ^10⁻¹ metro

^k = ^9.10⁻¹⁶ Nm² ^C⁻²​

Klausimas: Atstojamoji Kulono jėga taške B

Jawab :

Elektros jėga tarp krūvių taškuose B ir C:

F _BC = k (q ^B ₎ (q _C ) / r _BC2

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

F _BC = (9 x 10⁻⁶ ⁾ (40 x ^10⁻¹⁴ ) / (9 x ^10⁻² )

F _BC = (360 x 10⁻³ ⁾ / (9 x ^10⁻² )

F _BC = 40 x ^10⁻¹

F _BC = 4 Niutonas

Elektros krūvis taške B yra neigiamas, o taške C – teigiamas, todėl elektros jėgos F _BC kryptis yra į dešinę taško C link.

Elektros jėga tarp krūvių taškuose B ir A:

F _BA = k(q _B )(q _A ) / r _BA ²

FBA ₌ (9 x 10⁻¹ ⁾ (10 x ^10⁻¹ )(3 x ^10⁻¹ ) / (3 x ^10⁻¹ ) ^²

FBA ₌ (9 x 10⁻⁶ ⁾ (30 x ^10⁻¹⁶ ) / (9 x ^10⁻² )

F _BA = (270 x 10⁻³ ⁾ / (9 x ^10⁻² )

F _BA = 30 x ^10⁻¹

F _BA = 3 niutonai

Elektros krūvis taške B yra neigiamas, o taške A – teigiamas, todėl elektros jėgos FBA kryptis _yra aukštyn taško A link.

Dvi elektrinės jėgos sudaro statųjį kampą, todėl atstojamoji elektrinė jėga, veikianti taške B, apskaičiuojama pagal Pitagoro formulę.

Teisingas atsakymas yra B.

8. Trikampio ABC, kurio kraštinės ilgis AB = BC = 20 cm, o krūvio dydis toks pat (q = 2µC), kaip parodyta paveikslėlyje šalia (k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µ = 10^-6). Elektrinės jėgos dydis Darbas B taške yra…

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

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:
Krūvis taške A (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 Kulonas
Krūvis taške B (q_B) = 2 µC = 2 x 10^-6 Kulonas
Krūvis taške C (q_C) = 2 µC = 2 x 10^-6 Kulonas
Atstumas nuo B iki C (r_BC) = 20 cm = 0,2 metro = 2 x 10^-1 skaitiklis
Atstumas nuo B iki A (r_BA) = 20 cm = 0,2 metro = 2 x 10^-1 skaitiklis
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Paklausė: Elektrinės jėgos, veikiančios tašką B, dydis
Jawab :

Elektros jėga tarp krūvių taškuose B ir C:
F_BC = k (q_B)(q_C)/r_BC²
F_BC = (9 x 10⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 × 10^-1)²
F_BC = (9 x 10⁹)(4 x 10^-12) / (4 × 10^-2)
F_BC = (36 x 10^-3) / (4 × 10^-2)
F_BC = 9 x 10^-1
F_BC = 0,9 niutonų
Elektros krūvis taškuose B ir C yra teigiamas, todėl elektros jėgos F kryptis yra_BC į kairę, tolyn nuo taško C.

Elektros jėga tarp krūvių taškuose B ir A:
F_BA = k (q_B)(q_A)/r_BA²
F_BA = (9 x 10⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 × 10^-1)²
F_BA = (9 x 10⁹)(4 x 10^-12) / (4 × 10^-2)
F_BA = (36 x 10^-3) / (4 × 10^-2)
F_BA = 9 x 10^-1
F_BA = 0,9 niutonų
Elektros krūvis taškuose B ir A yra teigiamas, todėl elektros jėgos F kryptis yra_BA žemyn, tolyn nuo taško A.

Dvi elektrinės jėgos sudaro statųjį kampą, todėl atstojamoji elektrinė jėga, veikianti taške B, apskaičiuojama pagal Pitagoro formulę.
Teisingas atsakymas yra B.

9. Pažvelkite į šį paveikslėlį!
Trys mokesčiai Q₁,Q₂ir Q₃ yra stačiojo trikampio ABC viršūnėje. AB ilgis = BC = 30 cm. Yra žinoma, kad k = 9.10⁹ Nm².C^-2 ir 1 µ = 10^-6 tada gaunama Kulono jėga, veikianti krūvį Q₁ yra….

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

Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Krūvis taške A (q_A) = 3 µC = 3 x 10^-6 Kulonas
Krūvis taške B (q_B) = -10 µC = -10 x 10^-6 Kulonas
Krūvis taške C (q_C) = 4 µC = 4 x 10^-6 Kulonas
Atstumas nuo B iki C (r_BC) = 30 cm = 0,3 metro = 3 x 10^-1 skaitiklis
Atstumas nuo B iki A (r_BA) = 30 cm = 0,3 metro = 3 x 10^-1 skaitiklis
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Paklausė: Atstojamoji Kulono jėga taške B
Jawab :
Elektros jėga tarp krūvių taškuose B ir C:
F_BC = k (q_B)(q_C)/r_BC²
F_BC = (9 x 10⁹)(10 x 10^-6)(4 x 10^-6) / (3 × 10^-1)²
F_BC = (9 x 10⁹)(40 x 10^-12) / (9 × 10^-2)
F_BC = (360 x 10^-3) / (9 × 10^-2)
F_BC = 40 x 10^-1
F_BC = 4 niutonų
Elektros krūvis taške B yra neigiamas, o taške C – teigiamas, todėl elektros jėgos F kryptis yra_BC į dešinę, link taško C.

Elektros jėga tarp krūvių taškuose B ir A:
F_BA = k (q_B)(q_A)/r_BA²
F_BA = (9 x 10⁹)(10 x 10^-6)(3 x 10^-6) / (3 × 10^-1)²
F_BA = (9 x 10⁹)(30 x 10^-12) / (9 × 10^-2)
F_BA = (270 x 10^-3) / (9 × 10^-2)
F_BA = 30 x 10^-1
F_BA = 3 niutonų
Elektros krūvis taške B yra neigiamas, o taške A – teigiamas, todėl elektros jėgos F kryptis yra_BA aukštyn link A taško.
 
Dvi elektrinės jėgos sudaro statųjį kampą, todėl atstojamoji elektrinė jėga, veikianti taške B, apskaičiuojama pagal Pitagoro formulę.
Teisingas atsakymas yra B.

Klausimo šaltinis:

Nacionalinio fizikos egzamino klausimai vyresniosioms vidurinėms mokykloms / profesinėms mokykloms