Elektros krūvio ir elektros jėgos formulė

Elektros krūvio ir elektros jėgos klausimų ir formulių pavyzdžiai

Elektros krūvis

1. Du vienodi krūviai, kurių kiekvieno masė m = 9√3 x 10⁻⁴ ^kg , pakabinami tame pačiame taške virve, kurios ilgis l = 1 metras. Jei du krūvius skiria atstumas a = 1 metras, tai kiekvieno krūvio dydis yra….

A. 4 mikrokulonai
B. 2 mikrokulonai
C. 1 mikrokulonas
D. 0,5 mikrokulono

Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Du vienodi krūviai reiškia du panašius krūvius, kai panašūs krūviai vienas kitą stumia.
Virvės ilgis (l) = 1 metras
Atstumas tarp dviejų krūvių (r) = 1 metras
Krūvio masė (m) = 9√3 x 10^-4 kg
Gravitacijos pagreitis (g) = 10 m/s²
Gravitacija (w) = mg = (9√3 x 10^-4 kg)(10 m/s²) = 9√3 x 10^-3 Niutonas
Paklausta Kiekvieno krūvio dydis (q)
Jawab :

Antraštė:
F = Atstumianti elektrinė jėga tarp 1 ir 2 apkrovų
w₁ = 1-ojo rutulio gravitacija
w₂ = 2-ojo rutulio gravitacija
T₁ = Virvės įtempimo jėga 1
T_1x = 1-ojo virvės tempimo jėgos komponentė x ašyje
T_1y = 1-ojo virvės tempimo jėgos komponentė y ašyje
T₂ = Virvės įtempimo jėga 2
T_2x = 2-ojo virvės tempimo jėgos komponentė x ašyje
T_2y = 2-ojo virvės tempimo jėgos komponentė y ašyje
l₁ = virvės ilgis 1
l_1x = stygos ilgio komponentas x ašyje
l_1y = eilutės ilgio komponentas y ašyje

Apskaičiuokite cos θ reikšmę:

Apskaičiuokite virvės įtempimo jėgą (T1 ₎ :

Apskaičiuokite sin θ reikšmę:

Apskaičiuokite virvės tempimo jėgos komponentę x ašies kryptimi (T _1x ):

Du rutuliai yra pusiausvyroje, todėl T _1x = F = 9 x ^10⁻³ Niutonas

Apskaičiuokite kiekvieno rutulio krūvį pagal Kulono dėsnio formulę:

Kiekvieno krūvio dydis yra 1 x 10^-6 Kulonas arba 1 mikrokulonas.
Teisingas atsakymas yra C.

Objekto įkrovos įjungimas elektra

1. Yra du būdai, kaip suteikti objektui elektros krūvį:….
A. Trintis ir elektromagnetizmas
B. Indukcija ir elektromagnetizmas
C. Trinimas ir indukcija
D. Indukcija ir įmagnetėjimas
Pembahasanas
Du būdai suteikti objektui elektros krūvį yra trintis ir indukcija.
Trinimas – tai būdas įkrauti objektą teigiamu arba neigiamu elektros krūviu, trinant jį kitu objektu, pavyzdžiui, stiklinę lazdelę trinant su vilna arba plastikines šukas su sausais plaukais. Trinties metu elektronai juda iš vieno objekto į kitą taip, kad vienas objektas turi elektronų perteklių (trūksta protonų) ir tada įgauna neigiamą krūvį, o kitas objektas turi elektronų trūkumą (trūksta protonų) ir tada įgauna teigiamą krūvį.
Indukcija – tai objekto įkrovos metodas, kai įkrautas objektas priartinamas prie neutralaus metalinio rutulio, bet jo neliečiant. Įkraunamas objektas turi turėti laisvųjų elektronų, nes šie laisvieji elektronai gali judėti, indukuoti įkrauto objekto. Metaliniai objektai paprastai turi laisvųjų elektronų. Tokie objektai kaip stiklas, plastikas ar mediena negali būti įkrauti indukcijos būdu, nes šie objektai neturi laisvųjų elektronų.
Teisingas atsakymas yra C.

Elektros krūvio tipai

2. Keturi įkrauti objektai (P, Q, R ir S) elgiasi taip. P ir Q vienas kitą stumia, P ir R vienas kitą traukia, R ir S vienas kitą stumia. Kuris iš šių teiginių yra teisingas?
A. Jei P yra neigiamai įkrautas, tai S yra neigiamai įkrautas.
B. Jei Q yra neigiamai įkrautas, tai S yra neigiamai įkrautas.
C. Jei R yra neigiamai įkrautas, tai P yra neigiamai įkrautas
D. Jei S yra neigiamai įkrautas, tai P yra teigiamai įkrautas.
Pembahasanas
P ir Q vienas kitą stumia, nes P ir Q turi tą patį krūvį.
P ir R traukia vienas kitą, todėl P ir R turi skirtingus krūvius
R ir S vienas kitą stumia, todėl R ir S turi vienodą krūvį

Taigi, jei P ir Q yra teigiamai įkrauti, tai R ir S yra neigiamai įkrauti, arba jei P ir Q yra neigiamai įkrauti, tai R ir S yra teigiamai įkrauti.
Teisingas atsakymas yra D.

3. 2011 m. nacionalinės gamtos mokslų olimpiados klausimai 59-ajai Regency/Miesto lygmens pradinėms mokykloms
Sakoma, kad objektas yra teigiamai įkrautas, jei...
A. Objektas gauna protonus
B. Objektai išskiria protonus
C. Objektai gauna elektronus
D. Objektai išskiria elektronus
Pembahasanas
Protonai yra teigiamai įkrauti, o elektronai – neigiamai. Protonai yra atomų centre, todėl jie negali judėti iš vieno objekto į kitą. Kita vertus, elektronai yra atomų paviršiuje, todėl jie gali judėti iš vieno objekto į kitą. Objektai įelektrina elektronus arba išskirdami elektronus, arba juos priimdami. Jei objektas įgyja elektronų, jis turi elektronų perteklių (protonų trūkumą), todėl susidaro neigiamas krūvis. Jei objektas išskirs elektronus, jis turi elektronų perteklių (protonų perteklių), todėl susidaro teigiamas krūvis.
Taigi, remiantis aukščiau pateiktu klausimu, sakoma, kad objektas turi teigiamą krūvį, jei objektas išskiria elektronus.
Teisingas atsakymas yra D.

Elektros jėga

4. Du elektros krūviai, kurių kiekvienas yra Q₁ ir Q₂ yra atstumu R, turi 100 N stūmos jėgą. Jei atstumas tarp dviejų krūvių sumažinamas iki 1/3 R, tai elektros krūvių stūmos jėga tampa….
A. 33,33 N
B. 100 N.
C. 300 N.
D. 900 N.
Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Elektros krūvis 1 = Q₁
Elektros krūvis 2 = Q₂
Atstumas tarp dviejų krūvių = R
Stūmos jėga tarp dviejų krūvių (F) = 100 niutonų
Stūmos jėga reiškia, kad abu elektros krūviai yra to paties tipo – abu teigiami arba abu neigiami.
Klausimas: Jei atstumas tarp dviejų krūvių sumažinamas iki 1/3 R, tai elektros krūvio stūmos jėga tampa...
Jawab :
Kulono dėsnio formulė:
F = k Q₁ Q₂ / R₂
Tarkime, kad R = 1, tada Q reikšmė₁.Q₂ galima apskaičiuoti:

Jei atstumas tarp dviejų krūvių sumažinamas iki 1/3 R, tai elektros krūvio stūmos jėga (F) tampa:

Teisingas atsakymas yra D.

5. Taškinis krūvis Q₁ = +4e ir taškinis krūvis Q₂ = -3e yra laikomi 0,3 m atstumu vienas nuo kito, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau. Kad krūvį Q veikianti elektros jėga₂ lygus nuliui, taškinis krūvis Q₃ = +16e turėtų būti įdėtas į….
A. 0,3 m į kairę nuo Q₁
B. 0,6 m į dešinę nuo Q₁
C. 0,6 m į dešinę nuo Q₂
D. 0,9 m į kairę nuo Q₂
Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Elektrono (-e) arba protono (+e) krūvis = 1,60 x 10^-19 Kulonas
Taškinis krūvis Q₁ = +4e
Taškinis krūvis Q₂ = -3e
Taškinis krūvis Q₃ = +16e
Atstumas tarp taškinių krūvių Q₁ ir taškinis krūvis Q₂ = 0,3 metras
Klausimas: Taigi, kad krūvį Q veikianti elektros jėga₂ lygus nuliui, taškinis krūvis Q₃ = +16e turėtų būti įdėtas į….
Jawab :
Elektros jėga tarp krūvių Q₁ ir krūvis Q₂ :

Krūvis Q1 _yra teigiamas, o krūvis Q2 _{– neigiamas, todėl elektros jėgos F12} kryptis yra į kairę (krūvio Q1 link ₎.

Taigi, kad susidariusi elektrinė jėga, veikianti krūvį Q₂ jei nulis, tai tarp krūvių veikiančios elektros jėgos dydis Q₂ ir krūvis Q₃ (F₃₂) = elektrinės jėgos tarp krūvių dydis Q₁ ir krūvis Q₂ (F₁₂) ir F kryptimi₃₂ turi būti priešinga F krypčiai₁₂F kryptis₁₂ į kairę, taigi kryptis F₃₂ turi eiti į dešinę. Prisiminkite Q₃ yra teigiamas ir Q₂ yra neigiamas krūvis, todėl F kryptis₃₂ dešinėje, tada krūvis Q₃ turi būti dedamas dešinėje nuo Q₂

Atstumas tarp krūvio Q² _ir krūvio Q³ _{apskaičiuojamas} pagal Kulono dėsnio formulę:

Teisingas atsakymas yra C.

Klausimo šaltinis:

Jaunesnės vidurinės mokyklos fizikos OSN klausimai