Kulona likuma piemēru jautājumi

10 Kulona likuma piemēri

1. Divi lādiņi ir izvietoti, kā parādīts attēlā zemāk. Lādiņa lielums punktā A ir +8 mikrokuloni, un lādiņa lielums punktā B ir -5 mikrokuloni. Kulona spēka lielums ^, kas iedarbojas uz abiem lādiņiem , ir… (k = 9 x 10⁻⁹ ^Nm² C⁻² ^, 1 mikrokulons = 10⁻⁶ ^C )

Diskusija
Ir zināms :

Jautāts Elektriskā spēka lielums, kas iedarbojas uz abiem lādiņiem
Jawab :

Kulona likuma formula :

Elektriskā spēka lielums, kas iedarbojas uz abiem lādiņiem:

2. Elektriskais lādiņš P = +10 mikrokuloni un elektriskais lādiņš Q = +20 mikrokuloni ir atdalīti, kā parādīts attēlā. Kulona spēka lielums, kas iedarbojas uz abiem lādiņiem, ir…

Diskusija
Ir zināms :

Jautāts Kulona spēka lielums, kas iedarbojas uz abiem lādiņiem
Jawab :

Kulona spēka vai elektriskā spēka, kas iedarbojas uz abiem lādiņiem, lielums ir 125 ņūtoni.

3. Trīs elektriskie lādiņi ir novietoti atsevišķi, kā parādīts attēlā! Lādiņš A = -5 mikrokuloni, lādiņš B = +10 mikrokuloni un lādiņš C = -12 mikrokuloni. Elektriskā spēka lielums un virziens uz lādiņu B ir…

Diskusija
Ir zināms :

Jautāts Elektriskā spēka lielums un virziens uz lādiņu B
Jawab :
Elektriskais spēks, kas iedarbojas uz lādiņu B, ir elektriskā spēka starp lādiņiem A un B un elektriskā spēka starp lādiņiem B un C rezultējošais rezultāts.
Elektriskais spēks starp lādiņiem A un B :

Lādiņs A ir negatīvs, un lādiņš B ir pozitīvs, tāpēc Kulona spēka virziens ir lādiņa A virzienā un prom no lādiņa B (pa kreisi).
Elektriskais spēks starp lādiņiem B un C :

Lādiņš B ir pozitīvs, un lādiņš C ir negatīvs, tāpēc Kulona spēka virziens ir lādiņa C virzienā un prom no lādiņa B (pa labi).
Rezultējošais elektriskais spēks uz lādiņu B :
Virziens F_AB pa kreisi un virzienā F_BC pa labi.
F_B =F_AB - F_BC = 675 N – 125 N = 550 ņūtoni.
Iegūtā elektriskā spēka virziens uz lādiņu B (F_B) = elektriskā spēka F virziens_AB, proti, lādiņa C virzienā (pa labi).

4. Elektriskie lādiņi +Q1 ₌ 10 mikrokuloni, +Q2 ₌ 50 mikrokuloni un Q3 _ir atdalīti, kā parādīts attēlā. Tā kā elektriskais spēks, kas iedarbojas uz lādiņu Q2 ₌ nulle, tad lādiņš Q3 _ir …

Diskusija
Ir zināms :
1. lādiņš (q₁) = +10 μC = +10 x 10^-6 Kulons
2. lādiņš (q₂) = +50 μC = +50 x 10^-6 Kulons
Attālums starp lādiņiem 1 un 2 (r₁₂) = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10^-2 m
Attālums starp lādiņiem 2 un 3 (r₂₃) = 6 cm = 0,06 m = 6 x 10^-2 m
Iegūtais elektriskais spēks uz lādiņu 2 (F₂) = 0
Jautāts : lādiņš 3 (q₃)
Jawab :
Elektriskais spēks, kas iedarbojas uz lādiņu 2, ir elektriskā spēka starp lādiņiem 1 un 2 un elektriskā spēka starp lādiņiem 2 un 3 rezultējošais rezultāts.
Elektriskais spēks starp lādiņiem 1 un 2 :

Lādiņš 1 ir pozitīvs, un lādiņš 2 ir pozitīvs, tāpēc virziens ir F.₁₂ ir vērsts pret 3. lādiņu (pa labi).
Elektriskais spēks starp lādiņiem 2 un 3 :

Lādiņš 2 ir pozitīvs, un lādiņš 3 ir pozitīvs, tāpēc virziens ir F.₂₃ ir vērsts pret 1. lādiņu (pa kreisi).
Rezultējošais elektriskais spēks uz lādiņu 2 = 0 :
Virziens F₁₂ pa labi un virzienā F₂₃ pa kreisi.

5. Attēlā sānos abu lādiņu atgrūšanas spēks ir 144 N, tātad attālums starp abiem lādiņiem ir… (1 μC = 10⁻⁶ ^C un k = ^9.10⁶ Nm² · ^{C⁻² )}

A. 4 cm

Dziļums 5 cm

Aptuveni 8 cm

D. 10 cm

12 cm

Diskusija

Ir zināms, ka:

Elektriskais spēks (F12 ₎ = 144 N

1. lādiņš (q² ₎ = 10 μC = 10 x ^10⁻⁶ C

2. lādiņš (q² ₎ = 4 μC = 4 x ^10⁻⁶ C

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

C = Kulons, N = Ņūtons, m = metrs

Jautājums: Attālums starp diviem lādiņiem (r)

Atbilde:

Kulona likuma formula:

Apraksts: F = elektriskais spēks, k = Kulona konstante, q = elektriskais lādiņš, r = attālums starp abiem elektriskajiem lādiņiem.

Attālums starp abiem lādiņiem (r) = 5 x 10⁻⁷ ^metri = 5 x ^10⁻² x 10⁻² ^centimetri = 5 centimetri.

Pareizā atbilde ir B.

6. Divi elektriskie lādiņi ir parādīti attēlā zemāk. Ja Kulona spēks, ko piedzīvo abi lādiņi, ir 3,6 N, tad attālums starp abiem lādiņiem ir… ( 1 μC = 10⁻⁶ ^C un k = ^9.10⁶ Nm² · ^{C⁻² )}

A. 30,0 cm

Dziļums 27,0 cm

Aptuveni 9,0 cm

D. 3,0 cm

0,3 cm

12 cm

Diskusija

Ir zināms, ka:

Elektriskais spēks (F12 ₎ = 3,6 N

1. lādiņš (q² ₎ = 9 μC = 9 x ^10⁻⁶ C

2. lādiņš (q² ₎ = 4 μC = 4 x ^10⁻⁶ C

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

C = Kulons, N = Ņūtons, m = metrs

Jautājums: Attālums starp diviem lādiņiem (r)

Atbilde:

Kulona likuma formula:

Apraksts: F = elektriskais spēks, k = Kulona konstante, q = elektriskais lādiņš, r = attālums starp abiem elektriskajiem lādiņiem.

Attālums starp abiem lādiņiem (r) = 0,3 metri = 0,3 x 100 centimetri = 30 centimetri.

Pareizā atbilde ir A.

7. Trīsstūra stūros atrodas trīs punktveida lādiņi, kā parādīts attēlā. Kulona spēka lielums punktā A ir… (k = 9.10 ⁹ Nm ² C ^-2 ; 1 μ = 10 ^-6 )

A. 10 Z

B. 60 N

C. 90 N

D. 90 √2 N

E. 100 √2 N

Diskusija

Ir zināms, ka:

Lādiņa A (q _A ) = -2 μC = -2 x ^10⁻⁶ C

Lādiņa B (q _B ) = 8 μC = 8 x ^10⁻⁶ C

Lādiņa C (q _C ) = 4,5 μC = 4,5 x ^10⁻⁶ C

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

Attālums starp lādiņiem A un B (r _AB ) = 4 cm = 4 x ^10⁻² metri

Attālums starp lādiņiem A un C (r _AC ) = 3 cm = 3 x ^10⁻² metri

C = Kulons, N = Ņūtons, m = metrs

Jautājums: Elektriskais spēks punktā A

Atbilde:

Kulona likuma formula:

Apraksts: F = elektriskais spēks, k = Kulona konstante, q = elektriskais lādiņš, r = attālums starp abiem elektriskajiem lādiņiem.

Elektriskais spēks A punktā:

F _AB un F _AC veido taisnu leņķi, tāpēc iegūto spēku aprēķina, izmantojot Pitagora formulu.

Pareizā atbilde ir D.

8. Divi objekti ar elektrisko lādiņu Q₁ un Q₂ r cm attālumā tas rada 10 N lielu atgrūšanas spēku. Tad lādiņš Q₁ nobīdīts tā, lai radītais spēks kļūtu 40 N. Konstante k = 9 x 10⁹ Nm².C^-2, tad lādiņš Q₁ jāpārvieto ar…

A. 1/2 r attālumā no Q ₂

B. 1/2 r tuvojas _Q2

C. 1. punkts r attālinās no Q _2. punkta.

D. 2 r tuvojas Q ₂

E. 2 r attālinās no Q ₂

Diskusija

Ir zināms, ka:

Attālums starp Q1 _un Q2 ₌ r cm

Atgrūduma spēks (F) = 10 N

Ja lādiņš _Q1 tiek nobīdīts, atgrūšanas spēks (F) = 40 N

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

Jautājums: lādiņš Q ₁ ir jāpārvieto ar...

Atbilde:

Elektriskā spēka formula:

^F = _{kQ1Q2 /} r2​

Attālums (r) ir apgriezti proporcionāls spēkam (F). Tas nozīmē, ka, ja spēks ir lielāks, attālums starp lādiņiem būs mazāks. Tātad lādiņš Q1 _ir jāpārvieto tuvāk lādiņam _Q2.

Pareizā atbilde ir B.

9. Elektriskais lādiņš +q₃ = 20 μC, +q₂ = 10 μC un q₁ atdalīti, kā parādīts attēlā. Tā, lai Kulona spēks, kas iedarbojas uz lādiņu q₂ = nulle, tad lādiņš q₁ ir …
A. +2 μC
B. –2 μC
C. +5 μC
D. –5 μC
E. +8 μC
Diskusija:
Ir zināms :
+q₃ = 20 μC
+q₂ = 10 μC
Jautāts :
q₁ =?
Jawab :
Pie lādiņa q₂ darba spēks F₂₃ un F₂₁, kur F₂₃ vērsts pa kreisi. Tā, lai rezultējošais spēks, kas iedarbojas uz q₂ vienāds ar nulli, tad q₁ jābūt pozitīvam, lai spēks F₂₁ virzoties pa labi.
Maksa q₁ = +5 μC.
Pareizā atbilde ir C.

10. Trīs elektriskie lādiņi +q1 ₌ 5 μC, +q2 ₌ 10 μC un +q3 ₌ 10 μC atrodas uz vienas līnijas. Ja a = 10 cm , tad uz lādiņu _q2 iedarbojošā elektriskā spēka lielums un virziens ir… (k = 9 x ¹⁰⁹ Nm2C - ^{2 )}

A. 7,5 Z virzienā uz q₁
B. 11,25 Z virzienā uz q₂
C. 15 Z virzienā uz q₁
D. 22,5 Z virzienā uz q₁
E. 78,75 Z virzienā uz q₁
Diskusija:
Ir zināms :
q₁= 5 μC, q₂ = 10 μC un q₃ = 10 μC
a = 0,1 m

Jautāts :
Iegūtā Kulona spēka lielums un virziens uz q₂ ?
Jawab :
Uz q iedarbojas divi Kulona spēki.₂, proti, F₂₁ un F₂₃, kur šo divu spēku virzieni ir pretēji. q₁ pozitīvs un q₂ pozitīvs, lai spēks F₂₁ virzoties pa labi (q virzienā)₃)q₂ pozitīvs un q₃ pozitīvs, lai spēks F₂₃ virzoties pa kreisi (q virzienā)₁).

Iegūtā elektriskā spēka lielums = 90 N – 11,25 N = 78,75 N.
Rezultējošā spēka virziens ir tāds pats kā spēka F virziens.₂₃, virzienā uz q₁.
Pareizā atbilde ir E.