स्थिर बिजुली समस्याहरूको उदाहरण

20 Contoh soal listrik statis

विद्युतीय बल

1. Titik A terletak dalam विद्युत क्षेत्र. Kuat medan listrik di titik A= 0,5 NC^-1. Jika di titik A diletakkan benda bermuatan listrik 0,25 C, maka pada benda tersebut bekerja gaya कौलम्ब जत्तिकै ठूलो…

क. १५ नट

ख. २५ नट

C. ४५ उत्तर

घ. ५५ उत्तर

उ. ६९.४ उ.

छलफल

यो ज्ञात छ कि:

Kuat medan listrik di titik A = 0,5 NC^-1

Muatan listrik di titik A = 0,25 C

सोधियो: Gaya Coulomb yang bekerja pada benda bermuatan listrik

उत्तरहरू:

Rumus yang menyatakan hubungan antara gaya listrik (F), medan listrik (E) dan muatan listrik (q) adalah :

F = q E

एफ = (०.२५ सेल्सियस)(०.५ एनसी)^-1)

F = 0,125N

सही उत्तर A हो।

2. Dua buah muatan masing-masing 5 C dan 4 C berjarak 3 m satu sama lain. Jika diketahui k = 9 × 10⁹ Nm² C^-2 , maka besar gaya Coulomb yang dialami kedua muatan adalah …

क. १ × १०⁹ N

ख. २ × १०⁹ N

ग. ३ × ​​१०¹⁰ N

घ. ४ × १०¹⁰ N

ङ. ५ × १०¹⁰ N

छलफल

यो ज्ञात छ कि:

चार्ज १ (q₁) = ५ डिग्री सेल्सियस

चार्ज १ (q₂) = ५ डिग्री सेल्सियस

Jarak antara muatan 1 dan 2 (r) = 3 meter.

Konstanta Coulomb (k) = 9 × 10⁹ Nm² C^-2

सोधियो: Besar gaya Coulomb (F)

उत्तरहरू:

सही उत्तर C हो।

3. Muatan listrik +q₁ = १० μC; +q₂ = 20 μC ; dan q₃ terpisah seperti pada gambar di bawah. Agar gaya Coulomb yang bekerja di muatan q₂ = nol ; maka muatan q₃ हो…

A. +२ μC

ख. –२ μC

C. +५ μC

घ. –५ μC

ई. +८ μC

छलफल

यो ज्ञात छ कि:

चार्ज १ (q₁) = १० μC = १० x १०^-6 C

चार्ज १ (q₂) = १० μC = १० x १०^-6 C

सोधियो: Berapa muatan q₃ agar gaya Coulomb yang bekerja di muatan q₂ sama dengan nol (F₂ = 0)।

उत्तरहरू:

Ada dua gaya yang bekerja pada +q₂.

Gaya pertama adalah gaya tolak antara muatan +q₁ र चार्ज +q₂ yakni F₁₂ yang arahnya ke kanan.

Agar resultan gaya listrik yang bekerja pada q₂ sama dengan nol maka q₃ harus bermuatan negatif. Jadi gaya kedua adalah gaya tarik antara muatan +q₂ dan -q₃ yakni F₂₃ yang arahnya ke kiri. Kedua gaya ini bekerja pada q₂, mempunyai besar yang sama tetapi arahnya berlawanan.

Resultan gaya pada +q₂ sama dengan nol.

सही उत्तर B हो।

4. Titik A dan B masing-masing bermuatan listrik −10 μC dan +40 μC. Mula-mula kedua muatan diletakkan terpisah 0,5 meter sehingga timbul gaya Coulomb F Newton. Jika jarak A dan B diubah menjadi 1,5 meter, maka gaya Coulomb yang timbul adalah….

A. ¹/₉ F

B. ¹/₃ F

C. ³/₂ F

घ. ४ एफ

उ. १६ एफ

छलफल

Bandingkan pembahasan soal nomor 9.

Jarak A dan B diubah menjadi 1,5 meter atau 3 kali jarak mula-mula.

Gaya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak :

Gaya Coulomb yang timbul adalah 1/9 F.

सही उत्तर A हो।

5. Sistem dengan 3 muatan bebas sama besar diletakkan sehingga seimbang seperti gambar. Jika Q₃ digeser 1/3 x mendekati Q₂, maka perbandingan besar gaya Coulomb F₂ : एफ₁ menjadi….

क. २:३

ख. ३:२

ग. ४:९

घ. ९:४

ङ. १०० : ६१

छलफल

यो थाहा छ :

q बीचको दूरी₁ र q₂ =x

q बीचको दूरी₂ र q₃ = १/३ x

सोधियो : एफ₂ : एफ₁ = …. ?

जावाब :

Rumus hukum Coulomb :

Keterangan : k = konstanta, q₁ = muatan 1, q₂ = muatan 2, r = jarak antara muatan 1 dan muatan 2

Perbandingan besar gaya Coulomb

q₁, के₂ र q₃ sama besar sehingga dilenyapkan dari persamaan. k dan x² juga sama besar dan berada di ruas kiri dan kanan sehingga dilenyapkan dari persamaan.

सही उत्तर E हो।

6. Perhatikan gambar di bawah. Ketiga muatan listrik q₁, q, dan q₂ adalah segaris. Bila q = 5,0 μC dan d = 30 cm, maka besar dan arah gaya listrik yang bekerja pada muatan q adalah… (k = 9 x 10⁹ एन एम² C^-2)

A. q तर्फ ७.५ उत्तर₁

B. q तर्फ ११.२५ उत्तर₂

C. q तर्फ १५ N₁

D. q तर्फ २२.५ उत्तर₁

पूर्व. ७८.७५ उत्तर q तिर₂

छलफल

यो ज्ञात छ कि:

चार्ज १ (q₁) = १० μC = १० x १०^-6 C

चार्ज १ (q₂) = १० μC = १० x १०^-6 C

Muatan 3 (q) = 5 μC = 5 x 10^-6 C

q बीचको दूरी₁ dan q = d

q बीचको दूरी₂ dan q = 2d

d = 30 cm = 0,3 meter

d² = (१०)² = 0,09

कुलम्बको स्थिरांक (k) = ९ x १०⁹ एन एम² C^-2

सोधियो: Besar dan arah gaya listrik yang bekerja pada muatan listrik

उत्तरहरू:

Ada dua gaya yang bekerja pada q yakni F₁ arahnya ke kanan (q dan q₁ bermuatan positif sehingga F₁ menjauhi q dan q₁) dan F₂ arahnya ke kiri (q dan q₂ bermuatan positif sehingga F₂ menjauhi q dan q₂). Terlebih dahulu hitung F₁ र च₂.

परिणामस्वरूप बल:

ΣF = 15 – 7,5 = 7,5

Resultan gaya adalah 7,5 Newton. Arahnya sama dengan F₁ yakni ke kanan menuju q₂.

सही उत्तर B हो।

विद्युतीय क्षेत्र

7. Sebuah titik bermuatan q berada di titik P dalam medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan (+) sehingga mengalami gaya sebesar 0,05 N dalam arah menuju muatan tersebut. Jika kuat medan di titik P besarnya 2 x 10 ^-2 NC ^-1, maka besar dan jenis muatan yang menimbulkan medan adalah …

A. ५.० C, धनात्मक

ख. ५.० सेल्सियस, ऋणात्मक

C. ४.० C, धनात्मक

घ. २.५ सेल्सियस, ऋणात्मक

E. २.५ C, धनात्मक

छलफल

यो ज्ञात छ कि:

Gaya listrik (F) = 0,05 N

Kuat medan listrik (E) = 2 x 10 ^-2 NC ^-1 = ०.०२ एनसी ^-1

सोधियो: Besar dan jenis muatan yang menimbulkan medan

उत्तरहरू:

Muatan listrik dihitung menggunakan rumus yang menyatakan hubungan antara gaya listrik (F), medan listrik (E) dan muatan listrik (q) :

F = q E

q = F / E = ०.०५ N / ०.०२ NC ^-1 = २.५ कुलम्ब्स

Muatan q mengalami gaya listrik dalam arah menuju muatan (+) yang menimbulkan medan listrik, sehingga muatan q bertanda negatif.

सही उत्तर D हो।

8. Jarak dua muatan A dan B adalah 4 m. Titik C berada di antara kedua muatan berjarak 1 m dari A. Jika Q_A = –३०० μC, Q_B = ६०० μC. १/४ π ε₀ = 9 × 10⁹ एन एम² C^-2 , maka kuat medan listrik di titik C pengaruh dari kedua muatan adalah…

क. १ × १०⁵ NC ^-1

ख. २ × १०⁵ NC ^-1

ग. ३ × ​​१०⁵ NC ^-1

घ. ४ × १०⁵ NC ^-1

ङ. ५ × १०⁵ NC ^-1

छलफल

यो ज्ञात छ कि:

शुल्क A र B बीचको दूरी (r_AB) = २.५ मिटर

Jarak antara titik C dan muatan A (r_AC) = २.५ मिटर

Jarak antara titik C dan muatan B (r_BC) = २.५ मिटर

चार्ज A (q)_A) = –३०० μC = -३०० x १०^-6 C = -५.० x १०^-4 कौलम्ब

चार्ज B (q)_B) = १० μC = १० x १०^-6 C = २.१ x १०^-4 कौलम्ब

Konstanta (k) = 9 × 10⁹ एन एम² C^-2

सोधियो: kuat medan listrik di titik C

उत्तरहरू:

Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan A pada titik C :

Muatan A negatif sehingga arah medan listrik menuju muatan A dan menjauhi muatan B (ke kiri).

Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan B pada titik C :

Muatan B positif sehingga arah medan listrik menjauhi muatan B dan menuju muatan A (ke kiri).

Resultan medan listrik di titik A :

E_A र ङ_B searah sehingga dijumlahkan.

ई = ई_A + ई_B

E = (२.१ x १०)⁵) + (० x १०⁵)

इ = १५१.२ x १०⁵ N / C

विद्युत क्षेत्रको दिशा चार्ज A तिर र चार्ज B बाट टाढा (बायाँ तिर) छ।

सही उत्तर C हो।

9. Sebutir debu massanya 1 miligram dapat mengapung di udara karena adanya medan listrik yang menahan debu tersebut. Bila muatan debu tersebut 0,5 μC dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s² , tentukanlah besarnya kuat medan listik yang dapat menahan debu tersebut.

A. 5 N/C

B. 10 N/C

C. 20 N/C

D. 25 N/C

E. 40 N/C

छलफल

यो ज्ञात छ कि:

Massa debu (m) = 1 miligram = 1 x 10^-6 kg

Muatan debu (q) = 0,5 μC = 0,5 x 10^-6 C

गुरुत्वाकर्षणको कारणले हुने प्रवेग (g) = १० m/s²

सोधियो: Kuat medan listrik yang menahan debu

उत्तरहरू:

Rumus berat :

w = मिलीग्राम

Keterangan : w = berat debu, m = massa debu, g = percepatan gravitasi

Gaya gravitasi yang bekerja pada debu atau berat debu dihitung menggunakan rumus berat :

w = मिलीग्राम = (१ x १०)^-6 किलोग्राम)(१० मिटर/सेकेन्ड²) = २ x १०^-6 किलोग्राम मी/सेकेन्ड² = १ x ०^-6 न्यूटन

Rumus kuat medan listrik :

E = F/q

Keterangan : E = kuat medan listrik, F = gaya listrik, q = muatan listrik

Debu mengapung di udara sehingga resultan gaya yang bekerja pada debu harus bernilai nol. Gaya berat debu arahnya ke bawah sehingga gaya listrik harus berarah ke atas dan besar gaya berat debu harus sama dengan besar gaya listrik, agar resultan gaya pada debu bernilai nol. Dengan demikian F pada rumus kuat medan listrik dapat diganti dengan w pada rumus berat.

E = F/q = w/q

E = (२.१ x १०)^-6 N) / (०.५ x १०^-6 C)

E = १० एन / ०.५ सेल्सियस

ई = २० एन/सी

सही उत्तर C हो।

10। Dua buah muatan masing-masing q₁ = १० μC र q₂ = -214 μC terpisah sejauh x satu sama lain seperti gambar di atas. Bila di titik p yang berjarak 10 cm dari q₂ resultan kuat medan listriknya = nol. Maka besar x adalah….

A. २५० सेमी

ख. २०० सेमी

ग. १५० सेमी

घ. १०० सेमी

E. ८० सेमी

छलफल

यो ज्ञात छ कि:

Muatan 1 (Q₁) = ३२ μC

Muatan 2 (Q₂) = -२१४ μC

Jarak titik p dari q₁ = x + १० सेमी

Jarak titik p dari q₂ = 10 सेमी

सोधियो: x

उत्तरहरू:

E₁ adalah medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan Q₁. Arah medan listrik menjauhi Q₁ karena Q₁ bermuatan positif. E₂ adalah medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan Q₂. Arah medan listrik menuju Q₂ karena Q₂ bermuatan negatif.

Pada titik p yang berjarak 10 cm dari Q₂, resultan kuat medan listrik bernilai nol.

ABC सूत्र प्रयोग गर्नुहोस्:

11। Sebuah titik bermuatan q berada di titik P dalam medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan (+), sehingga mengalami gaya sebesar 0,05 N. Jika besar muatan tersebut adalah +5 × l0^-6 Coulomb, maka besar medan listrik di titik P adalah…

क. १ × १०³ NC^-1

ख. २ × १०³ NC^-1

C. 4,5 × l0³ NC^-1

घ. ४ × १०³ NC^-1

ई। १।⁴ NC^-1

छलफल

यो ज्ञात छ कि:

Gaya listrik (F) = 0,05 Newton

Muatan listrik (Q) = +5 × l0^-6 कुलम्ब = ०.०००००५

सोधियो: besar medan listrik di titik P

उत्तरहरू:

Rumus yang menyatakan hubungan antara medan listrik, gaya listrik dan muatan listrik :

E = F / Q

E = ०.०५ न्यूटन / ०.०००००५ कुलम्ब

E = ०.०५ न्यूटन / ०.०००००५ कुलम्ब

E = १०,००० न्यूटन/कुलम्ब

E = ०⁴ N / C

E = ०⁴ NC^-1

सही उत्तर E हो।

कुलम्बको नियम

12. Tiga buah muatan disusun seperti pada gambar di bawah ini. Gaya Coulomb yang dialami muatan B sebesar …. (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, १ μC = १०^-6 C)

क. ५.०४ x १०¹ N देखि C सम्म चार्ज
ख. ७.५० x १०¹ A चार्ज गर्न N
C. १०.६ x १०¹ N देखि C सम्म चार्ज
घ. ४० x १०¹ A चार्ज गर्न N
ङ. ४२ x १०¹ N देखि C सम्म चार्ज

छलफल
यो थाहा छ :
q_A = १० µC = १० x १०^-6 C = 10^-5 कौलम्ब
q_B = १० µC = १० x १०^-6 = 10^-5 कौलम्ब
q_C = १० µC = १० x १०^-6 = १ x ०^-5 कौलम्ब
r_AB = ०.१ मिटर = १०^-1 मीटर
r_BC = ०.१ मिटर = १०^-1 मीटर
k = ९ x १०⁹ Nm²C^-2
सोधियो : चार्ज B द्वारा अनुभव गरिएको कुलम्ब बल
जावाब :

Terdapat dua gaya Coulomb atau gaya listrik yang bekerja pada muatan B, yakni gaya Coulomb antara muatan A dan B (F_AB) साथै चार्ज B र C बीचको कुलम्ब बल (F)_BC)। चार्ज B द्वारा अनुभव गरिएको कुलम्ब बल F को परिणाम हो।_AB र च_BC.

चार्ज A र B बीचको कुलम्ब बल:
चार्ज A मा धनात्मक चिन्ह छ र चार्ज B मा धनात्मक चिन्ह छ त्यसैले F_AB चार्ज C तिर।

चार्ज B र C बीचको कुलम्ब बल:
चार्ज B धनात्मक छ र चार्ज C धनात्मक छ त्यसैले F_BC चार्ज A तिर।

चार्ज B द्वारा अनुभव गरिएको कुलम्ब बल:
F_B = एफ_BC - एफ_AB = ५० – ३० = २० उत्तर
चार्ज B (F) द्वारा अनुभव गरिएको कुलम्ब बलको परिमाण_B) ९० न्यूटन छ। F को दिशा_B दिशा F जस्तै_BC अर्थात् चार्ज A तिर।
सही उत्तर B हो।

13. Besar dan arah gaya Coulomb pada muatan B adalah… (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, १ μC = १०^-6 C)

A. २.५ किलोकिलोमिटर² r^-2 बायाँ तिर
ख. २.५ किलोकिलोमिटर² r^-2 दायाँतिर
C. २ किलो क्यू² r^-2 बायाँ तिर
घ. २ किलो क्यू² r^-2 दायाँतिर
E. १ किलोमिटर Q² r^-2 बायाँ तिर

छलफल
यो थाहा छ :
चार्ज A (q)_A) = +Q
चार्ज B (q)_B) = -२ क्विन्ट
चार्ज C (q)_C) = -Q
शुल्क A र B बीचको दूरी (r_AB) = र
चार्ज B र C बीचको दूरी (r_BC) = २ प
k = ९ x १०⁹ Nm²C^-2
सोधियो : चार्ज B मा कुलम्ब बलको परिमाण र दिशा
जावाब :
चार्ज A र चार्ज B बीचको कुलम्ब बल:
चार्ज A धनात्मक छ र चार्ज B ऋणात्मक छ त्यसैले दिशा F हो।_AB चार्ज A तिर
  
चार्ज B र चार्ज C बीचको कुलम्ब बल:
चार्ज B ऋणात्मक छ र चार्ज C ऋणात्मक छ त्यसैले F को दिशा_BC चार्ज A तिर

चार्ज B मा काम गर्ने परिणामस्वरूप बल:
एफ = एफ_AB + एफ_BC  = २.५ किलोकिलोमिटर क्यू²/r² + ०.५ किलोकिलोमिटर क्यू²/r² = २.५ किलोकिलोमिटर क्यू²/r² = २.५ किलोकिलोमिटर क्यू² r^-2
कुलम्ब बलको दिशा चार्ज A तिर वा बायाँ तिर हुन्छ।
सही उत्तर A हो।

विद्युतीय क्षेत्र
14. Perhatikan gambar dua muatan titik berikut! Dimana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol ?  (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, १ μC = १०^-6 C)
A. Q को ठीक बीचमा₁ र प्र₂
B. Q को दायाँतिर ६ सेमी₂
C. Q को बायाँतिर ६ सेमी₁
D. Q को दायाँतिर २ सेमी₂
E. Q को बायाँतिर २ सेमी₁
छलफल
बिन्दु P मा विद्युतीय क्षेत्र शक्ति गणना गर्न, बिन्दु P मा धनात्मक परीक्षण चार्ज छ भनी मान्नुहोस्। Q₁ धनात्मक र Q₂ ऋणात्मक छ, त्यसैले बिन्दु P Q को दायाँतिर हुनुपर्छ।₂ वा Q को बायाँतिर₁. यदि बिन्दु P Q को बायाँ तिर छ भने₁; बिन्दु Q मा उत्पन्न विद्युत क्षेत्र₁ बिन्दु P मा दिशा बायाँ तिर छ (Q बाट टाढा)₁) र विद्युतीय क्षेत्रले उत्पन्न गरेको Q₂ बिन्दु P मा दिशा दायाँ तिर (Q तिर) छ।₁)। विद्युत क्षेत्रको दिशा विपरीत भएकोले, दुईले एकअर्कालाई रद्द गर्छन् जसले गर्दा बिन्दु P मा विद्युत क्षेत्र बल शून्य हुन्छ।
यो थाहा छ :
Q₁ = +9 μC = +9 x 10^-6 C
Q₂ = -५.० μC = -५.० x १०^-6 C
k = ९ x १०⁹ Nm²C^-2
चार्ज १ र चार्ज २ बीचको दूरी = ३ सेमी
Q बीचको दूरी₁ र बिन्दु P (r)_1P) = क
Q बीचको दूरी₂ र बिन्दु P (r)_2P) = ३ + क
सोधियो : Dimana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol ?
जावाब :
बिन्दु P Q को बायाँ तिर छ।₁.
Medan listrik yang ditimbulkan oleh Q₁ बिन्दु P मा :
Muatan uji positif dan Q₁ positif sehingga arah medan listrik ke kiri.
Medan listrik yang ditimbulkan oleh Q₂ बिन्दु P मा :
Muatan uji positif dan Q₂ negatif sehingga arah medan listrik ke kanan.
बिन्दु A मा परिणामस्वरूप विद्युत क्षेत्र :
E₁ र ङ₂ विपरीत दिशा।
E₁ - E₂ = 0
E₁ = ई₂
a को मान निर्धारण गर्न ABC सूत्र प्रयोग गर्नुहोस्।
a = -१.२५, b = -१३.५, c = -२०.२५
Tidak mungkin a negatif.
Q बीचको दूरी₂ र बिन्दु P (r)_2P) = ३ + a = ३ – १.८ = १.२ सेमी।
Titik P berada pada jarak 1,2 cm di sebelah kanan Q₂.

15. Perhatikan gambar berikut! Muatan q₃ q बाट ५ सेन्टिमिटरको दूरीमा राखिएको₂, त्यसपछि चार्ज q मा विद्युतीय क्षेत्र शक्ति₃ के हो... (१ µC = १०^-6 C)

A. 4,6  x 10⁷ कांग्रेस^-1
ख. ७.५० x १०⁷ कांग्रेस^-1
C. १०.६ x १०⁷ कांग्रेस^-1
घ. ४० x १०⁷ कांग्रेस^-1
ङ. ४२ x १०⁷ कांग्रेस^-1

छलफल

चार्ज q₃ q बाट ५ सेन्टिमिटरको दूरीमा राखिएको₂, जसको अर्थ q को बायाँतिर होइन₂ तर दायाँ तिर q₂यदि बायाँ छेउमा q छ भने₂ त्यसपछि परिणामस्वरूप विद्युत क्षेत्र शून्य हुन्छ। यो किनभने चार्जहरू बीचको दूरी q₃ चार्ज q सहित₁ र q₂ ५ सेमी छ र चार्जको परिमाण q छ₁ चार्ज q बराबर₂.

किनभने चार्ज q₃ सकारात्मक त्यसपछि दिशा विद्युत क्षेत्र चार्जमा q₃ ऋणात्मक चार्ज q तिर₂ (E₂) र धनात्मक चार्ज q बाट टाढा₁ (E₁)। परिणामस्वरूप विद्युत क्षेत्र भनेको विद्युत क्षेत्र शक्ति E को योगफल हो।₁ र ङ₂.

यो थाहा छ :
चार्ज q₁ = १० µC = १० x १०^-6 कौलम्ब
चार्ज q₂ = ५ µC = -५ x १०^-6 कौलम्ब
चार्जहरू बीचको दूरी q₁ र चार्ज q₃ (r₁) = १२ सेमी = ०.१२ मिटर = १२ x १०^-2 मीटर
चार्जहरू बीचको दूरी q₂ र चार्ज q₃ (r₂) = १२ सेमी = ०.१२ मिटर = १२ x १०^-2 मीटर
k = ९ x १०⁹ एन एम² C^-2
सोधियो : Kuat medan listrik चार्जमा q₃
जावाब :

विद्युतीय क्षेत्र शक्ति १
E₁ = किलोक्यु₁ / r₁²
E₁ = (१ x २⁹)(६० x १०^-6) / (२ x १०^-2)²
E₁ = (१ x २³) / (२ x १०^-4)
E₁ = १ x ०⁷ N / C
विद्युतीय क्षेत्र शक्ति १
E₂ = किलोक्यु₂ / r₂²
E₂ = (१ x २⁹)(६० x १०^-6) / (२ x १०^-2)²
E₂ = (१ x २³) / (२ x १०^-4)
E₂ = १ x ०⁷ N / C
परिणामस्वरूप विद्युतीय क्षेत्र शक्ति
चार्ज q मा परिणामस्वरूप विद्युत क्षेत्र बल₃ हो :
ई = ई₂ - E₁ = (१ x २⁷)– (0,2 x 10⁷) = २ x १०⁷ N / C
विद्युत क्षेत्रको दिशा बायाँ तिर वा E दिशामा छ।₂.
सही उत्तर C हो।

16. Dua muatan listrik terpisah seperti pada gambar. Kuat medan pada titik P adalah… (k = 9 x 10⁹ एन एम² C^-2)

क. ५.०४ x १०⁹ कांग्रेस^-1
ख. ७.५० x १०⁹ कांग्रेस^-1
C. १०.६ x १०⁹ कांग्रेस^-1
घ. ४० x १०⁹ कांग्रेस^-1
ङ. ४२ x १०⁹ कांग्रेस^-1

छलफल

यो थाहा छ :
चार्ज q_A = +२.५ सेल्सियस
चार्ज q_B = -२ सेल्सियस
चार्जहरू बीचको दूरी q_A र बिन्दु P (r)_A) = ४ मिटर
चार्जहरू बीचको दूरी q_B र बिन्दु P (r)_B) = ४ मिटर
k = ९ x १०⁹ एन एम² C^-2
सोधियो : बिन्दु P मा विद्युतीय क्षेत्र शक्ति
जावाब :
विद्युतीय क्षेत्र शक्ति A
E_A = किलोक्यु_A / r_A²
E_A = (१ x २⁹)(२.५) / (५)²
E_A = (१ x २⁹) / १०००
E_A = १ x ०⁹ N / C
विद्युतीय क्षेत्र शक्ति B
E_B = किलोक्यु_B / r_B²
E_B = (१ x २⁹)(२.५) / (५)²
E_B = (१ x २⁹) / १०००
E_B = १ x ०⁹ N / C
परिणामस्वरूप विद्युतीय क्षेत्र शक्ति
बिन्दु P मा परिणामस्वरूप विद्युत क्षेत्र बल हो:
ई = ई_B - E_A = (४.५ – ०.९) x १०⁹ = १ x ०⁹ N / C
विद्युत क्षेत्रको दिशा बायाँ तिर वा E दिशामा छ।_B.
सही उत्तर C हो।

17. Dua muatan listrik masing-masing bermuatan Q₁ = -४० µC र Q₂ = +५ µC चित्रमा देखाइएको स्थानमा अवस्थित छ (k = ९ x १०⁹ एनएम².C^-2 र १ µC = १०^-6 C), बिन्दु P मा विद्युतीय क्षेत्र बल हो...
क. ५.०४ x १०⁶ कांग्रेस^-1
ख. ७.५० x १०⁶ कांग्रेस^-1
C. १०.६ x १०⁶ कांग्रेस^-1
घ. ४० x १०⁶ कांग्रेस^-1
ङ. ४२ x १०⁶ कांग्रेस^-1
छलफल

यो थाहा छ :
चार्ज q₁ = -४० µC = -४० x १०^-6 C
चार्ज q₂ = +५ µC = +५ x १०^-6 C
चार्जहरू बीचको दूरी q₁ र बिन्दु P (r)₁) = १२ सेमी = ०.१२ मिटर = १२ x १०^-1 m
चार्जहरू बीचको दूरी q₂ र बिन्दु P (r)₂) = १० सेमी = ०.१ = १ x १०^-1 m
k = ९ x १०⁹ एन एम² C^-2
सोधियो : बिन्दु P मा विद्युतीय क्षेत्र शक्ति
जावाब :
विद्युतीय क्षेत्र शक्ति १
E₁ = किलोक्यु₁ / r₁²
E₁ = (१ x २⁹)(६० x १०^-6) / (२ x १०^-1)²
E₁ = (१ x २³) / (२ x १०^-2)
E₁ = १ x ०⁵ N / C
विद्युतीय क्षेत्र शक्ति १
E₂ = किलोक्यु₂ / r₂²
E₂ = (१ x २⁹)(६० x १०^-6) / (२ x १०^-1)²
E₂ = (१ x २³) / २० x १०^-2
E₂ = १ x ०⁵ N / C
परिणामस्वरूप विद्युतीय क्षेत्र शक्ति
बिन्दु P मा परिणामस्वरूप विद्युत क्षेत्र बल हो:
ई = ई₂ - E₁ = (४.५ – ०.९) x १०⁵ = १ x ०⁵ N / C
इ = १५१.२ x १०⁶ N / C
विद्युत क्षेत्रको दिशा दायाँतिर वा E दिशामा छ₂.
सही उत्तर A हो।

18. Dua buah muatan listrik diletakkan terpisah seperti gambar. Muatan di A adalah 8 µC dan gaya tarik menarik yang bekerja pada kedua muatan adalah 45 N. Jika muatan A digeser ke kanan sejauh 1 cm dan k = 9.10⁹ Nm².C^-2, त्यसपछि दुई चार्जहरूमा काम गर्ने आकर्षण बल... हो।

क. १५ नट
ख. २५ नट
C. ४५ उत्तर
घ. ५५ उत्तर
उ. ६९.४ उ.

छलफल
यो थाहा छ :
A (q) मा विद्युतीय चार्ज_A) = ८ µC = ८ x १०^-6 कौलम्ब
दुई चार्जहरू बीचको विद्युतीय बल (F) = ४५ न्यूटन
दुई चार्जहरू बीचको दूरी (r_AB) = २० सेमी = ०.२ मिटर = २ x १०^-2 मीटर
स्थिरांक (k) = ९ x १०⁹ Nm².C^-2
सोधियो : Gaya listrik antara kedua muatan jika muatan A digeser ke kanan sejauh 1 cm atau 0,01 meter
जावाब :

पहिले B मा विद्युतीय चार्ज गणना गर्नुहोस्, त्यसपछि A मा विद्युतीय चार्ज १ सेमीले दायाँतिर सारियो भने दुई विद्युतीय चार्जहरू बीचको विद्युतीय बल गणना गर्नुहोस्।
B मा विद्युतीय चार्ज :
कुलम्बको नियम सूत्र :
F = k (q)_A)(प्र_B) / आर²
एफ र² = k (q)_A)(प्र_B)
q_B = एफ र² / k (q_A)
B मा विद्युतीय चार्ज :
q_B = (३.१४)(२४६०.१६ x १०^-2)² / (९ x १०⁹)(६० x १०^-6)
q_B = (३.१४)(२४६०.१६ x १०^-4) / २० x १०³
q_B = (१ x २^-4) / (२ x १०³)
q_B = १ x ०^-7 कौलम्ब
विद्युतीय चार्ज A र B बीचको विद्युतीय बल :
यदि A मा रहेको चार्जलाई १ सेमीले दायाँतिर सारियो भने, दुई चार्जहरू बीचको दूरी ३ सेमी = ०.०३ मिटर = ३ x १० हुन्छ।^-2 मीटर
F = k (q)_A)(प्र_B) / आर²
F = (९ x १०⁹)(६० x १०^-6)(६० x १०^-7) / (२ x १०^-2)²
F = (९ x १०⁹)(६० x १०^-13) / (२ x १०^-4)
F = (९ x १०⁹)(६० x १०^-13) / (२ x १०^-4)
F = (९ x १०^-4) / (२ x १०^-4)
F = ८०० न्यूटन
सही उत्तर C हो।

19. Dua muatan listrik P dan Q yang terpisah 10 cm mengalami gaya tarik menarik 8 N. Jika muatan Q digeser 5 cm menuju muatan P  (1 µC = 10^-6 C र k = ९ x १०⁹ Nm².C^-2), त्यसपछि हुने विद्युतीय बल... हो।

क. १५ नट
ख. २५ नट
C. ४५ उत्तर
घ. ५५ उत्तर
उ. ६९.४ उ.

छलफल
यो थाहा छ :
चार्ज P र Q (r) बीचको दूरी_PQ) = १२ सेमी = ०.१२ मिटर = १२ x १०^-1 m
चार्ज P र Q (F) बीचको विद्युतीय बल = 8 N
विद्युतीय चार्ज Q (q)_Q) = ८ µC = ८ x १०^-6 C
स्थिरांक (k) = ९ x १०⁹ Nm².C^-2
सोधियो : यदि चार्ज Q लाई चार्ज P तर्फ ५ सेमी सारिएको छ भने चार्ज P र Q बीचको विद्युतीय बल
जावाब :
पहिले विद्युतीय चार्ज P गणना गर्नुहोस्, त्यसपछि यदि विद्युतीय चार्ज Q लाई चार्ज P तिर ५ सेमी सारियो भने दुई विद्युतीय चार्जहरू बीचको विद्युतीय बल गणना गर्नुहोस्।
विद्युतीय चार्ज P :
q_P = एफ र² / k (q_Q)
q_P = (३.१४)(२४६०.१६ x १०^-1)² / (९ x १०⁹)(६० x १०^-6)
q_P = (३.१४)(२४६०.१६ x १०^-2) / २० x १०³
q_P = (१ x २^-2) / (२ x १०⁴)
q_P = (१ x २^-2) / (२ x १०⁴)
q_P = (३२/१८) x १०^-6 कौलम्ब
विद्युतीय चार्ज P र Q बीचको विद्युतीय बल :
यदि Q मा रहेको चार्जलाई ५ सेमीले बायाँतिर सारियो भने, दुई चार्जहरू बीचको दूरी ५ सेमी = ०.०५ मिटर = ५ x १० हुन्छ।^-2 मीटर
F = k (q)_P)(प्र_Q) / आर²
F = (९ x १०⁹)( (१६/९) x १०^-6)(६० x १०^-6) / (२ x १०^-2)²
F = (९ x १०³)(६० x १०^-6) / (२ x १०^-4)
F = (९ x १०^-3) / (२ x १०^-4)
एफ = ३.२ x १०¹
F = ८०० न्यूटन
सही उत्तर C हो।

20. Perhatikan gambar muatan listrik berikut. Gaya listrik yang dialami muatan q_B ८ N (१ µC = १०) छ^-6 C) र (k = ९.१०⁹ एनएम².C^-2)। यदि चार्ज q_B A बाट 4 cm मा सारियो भने अनुभव गरिएको विद्युतीय बल q हुन्छ_B अहिले छ…
क. १५ नट
ख. २५ नट
C. ४५ उत्तर
घ. ५५ उत्तर
उ. ६९.४ उ.
छलफल
यो थाहा छ :
शुल्क A र B बीचको दूरी (r_AB) = १२ सेमी = ०.१२ मिटर = १२ x १०^-2 m
A र B (F) चार्जहरू बीचको विद्युतीय बल = 8 N
विद्युतीय चार्ज A (q)_A) = ८ µC = ८ x १०^-6 C
स्थिरांक (k) = ९ x १०⁹ Nm².C^-2
सोधियो : यदि दुई चार्जहरू बीचको दूरी ४ सेमी छ भने चार्ज A र B बीचको विद्युतीय बल
जावाब :
पहिले विद्युतीय चार्ज B गणना गर्नुहोस्, त्यसपछि दुई विद्युतीय चार्जहरू बीचको दूरी ४ सेमी = ०.०४ मिटर = ४ x १० छ भने दुई विद्युतीय चार्जहरू बीचको विद्युतीय बल गणना गर्नुहोस्।^-2 मीटर।
विद्युतीय चार्ज B :
q_B = एफ र² / k (q_A)
q_B = (३.१४)(२४६०.१६ x १०^-2)² / (९ x १०⁹)(६० x १०^-6)
q_B = (३.१४)(२४६०.१६ x १०^-4)/ (18 x 10³)
q_B = (१ x २^-4) / (२ x १०³)
q_B = (३२/१८) x १०^-7
q_B = (३२/१८) x १०^-7 कौलम्ब
चार्ज A र B बीचको विद्युतीय बल :
F = k (q)_A)(प्र_B) / आर²
F = (९ x १०⁹)(६० x १०^-6)( (१६/९) x १०^-7) / (२ x १०^-2)²
F = (९ x १०³)( (१६/९) x १०^-7) / (२ x १०^-4)
F = (९ x १०³)(६० x १०^-7) / (२ x १०^-4)
F = (९ x १०³)(६० x १०^-7) / (२ x १०^-4)
F = (९ x १०^-4) / (२ x १०^-4)
F = ८०० न्यूटन
सही उत्तर A हो।

प्रश्न स्रोत:

सिनियर हाई स्कूल/भोकेसनल हाई स्कूलको लागि राष्ट्रिय परीक्षा भौतिकशास्त्र प्रश्नहरू