Exemplu de întrebări despre câmpul electric

1. Punctul A se află la o distanță de 5 cm de o sarcină electrică de +10 microCoulombs. Magnitudinea și direcția câmpului electric în punctul A sunt… (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 microCoulomb = 10^-6 C)
Pembahasan
Este cunoscut :

Întrebat Magnitudinea și direcția câmpului electric în punctul A
Jawab :

Direcția câmpului electric în punctul A :
Sarcina electrică este pozitivă, prin urmare, direcția câmpului electric este opusă sarcinii electrice și opusă punctului A.

2. Distanța dintre punctul P și o sarcină electrică de -20 microCoulombs este de 10 cm. Determinați intensitatea câmpului electric și direcția acestuia în punctul P.
Pembahasan
Este cunoscut :

Întrebat Magnitudinea și direcția câmpului electric în punctul P
Jawab :

Direcția câmpului electric în punctul A :
Sarcina electrică este negativă, prin urmare, direcția câmpului electric este spre sarcina electrică și departe de punctul P.

3. Două sarcini electrice sunt separate de o distanță de 40 cm. Intensitatea și direcția câmpului electric în punctul situat în mijlocul celor două sarcini sunt…

Pembahasan
Să presupunem că punctul situat în mijlocul celor două sarcini este punctul P.
Este cunoscut :

Întrebat magnitudinea și direcția câmpului electric în punctul situat la mijlocul celor două sarcini (punctul P)
Jawab :
Câmpul electric generat de sarcina A în punctul P :

Sarcina A este negativă, deci direcția câmpului electric este spre sarcina A (spre stânga).
Câmpul electric generat de sarcina B în punctul P :

Sarcina B este pozitivă, deci direcția câmpului electric este opusă sarcinii B (spre stânga).
Câmpul electric rezultant în punctul A :
E_A și E._B în aceeași direcție, prin urmare sunt adunate.
E = E_A +E_B
E = (4,5 x 10⁵) + (9 x 10⁵)
E = 13,5 x 10⁵ N / C
Direcția câmpului electric este spre sarcina A și departe de sarcina B (spre stânga).

4. Intensitatea câmpului electric este zero într-un punct aflat la o distanță de…

Pembahasan
Sarcina A este pozitivă, iar sarcina B este pozitivă, deci intensitatea câmpului electric este zero, situată în mijlocul celor două sarcini. Să presupunem că punctul în care intensitatea câmpului electric este zero este punctul P.
Este cunoscut :

Întrebat Intensitatea câmpului electric zero este situată într-un punct aflat la o distanță de…
Jawab :
Câmpul electric generat de sarcina A în punctul P :

Sarcina A este pozitivă, deci direcția câmpului electric creat de sarcina A în punctul P este opusă sarcinii A (spre dreapta).
Câmpul electric generat de sarcina B în punctul P :

Sarcina B este pozitivă, deci direcția câmpului electric creat de sarcina B în punctul P este opusă sarcinii B (spre stânga).
Câmpul electric rezultant în punctul P = 0 :
E_A și E._B direcție opusă.
E_A - E_B = 0
E_A = E_B

Folosește formula ABC pentru a determina valoarea lui a.

Intensitatea câmpului electric zero este situată într-un punct la 8 cm de sarcina A sau la 12 cm de sarcina B.

5. Distanța dintre două sarcini A și B este de 3 metri. Punctul O se află între cele două sarcini și se află la 2 metri de sarcina B. q_A = –300 μC și q_B = 600 μC. k = 9 × 10⁹ N m² C^-2Intensitatea câmpului electric în punctul O este influențată de sarcina q_A și q_B este…
A. 9 × 10⁵ N / C
B. 18 × 10⁵ N / C
C. 52 × 10⁵ N / C
D. 60 × 10⁵ N / C
E. 81 × 10⁵ N / C

Discuție:
Este cunoscut :
q_A = –300 μC, q_B = 600 μC, k = k = 9 × 10⁹ N m² C^-2
Întrebat :
Care este intensitatea câmpului electric (E) în punctul O?
Jawab :
Intensitatea câmpului rezultant:
E = E_A +E_B
E = (2700 x 10³ N/C) + (5400 x 10³ N / A)
E = 8100 x 10³ N / C
E = 81 x 10⁵ N / C
Răspunsul corect este E.

6. Două sarcini de fiecare dintre q₁ = -20 μC și q₂ = -40 μC. Dacă în punctul P care se află la 20 cm de q₂ dacă intensitatea câmpului electric rezultat este zero, atunci valoarea x este…
A. 11 cm
B. 12 cm
C. 13 cm
d.14cm
E. 15 cm

Discuție:
Este cunoscut :
q₁ = -20 μC, q₂ = -40 μC, r₂ = 0,2 m, r₁ =x
Întrebat :
Distanța punctului P față de q₁ (x) ?
Jawab :
Intensitatea câmpului electric rezultant este zero în punctul P:
Răspunsul corect este D.

7. Punctul A este situat în mijlocul a două sarcini de aceeași dimensiune, dar de tipuri diferite, separate de o distanță. Magnitudinea câmpului electric în punctul A în acel moment este de 36 NC⁻¹ ^. Dacă punctul A este deplasat cu ¼ mai aproape de una dintre sarcini, atunci magnitudinea câmpului electric în punctul A după deplasare este ….

A. 100 NC ^-1

B. 96 NC ^-1

C. 80 NC ^-1

D. 60 NC ^-1

E. 16 NC ^-1

Pembahasan

Se știe că :

Sarcina 1 (q1 ₎ = +Q

Sarcina 2 (q² ₎ = -Q

Distanța dintre sarcina 1 și punctul A (r²A ₎ = ½ a

Distanța dintre sarcina 2 și punctul A (r²A ₎ = ½ a

Intensitatea câmpului electric în punctul A (EA ₎ = 36 NC ^-1

Întrebare : Dacă punctul A este deplasat cu ¼ mai aproape de una dintre sarcini, atunci intensitatea câmpului electric al punctului A este...

Răspuns :

Etapa 1.

Pentru a calcula intensitatea câmpului electric în punctul A, presupunem că există o sarcină de test pozitivă în acel punct. Prezența unei sarcini de test pozitive afectează direcția câmpului electric.

Câmpul electric generat de sarcina +Q în punctul A :

Sarcina de test este pozitivă, iar sarcina 1 este pozitivă, deci direcția câmpului electric este spre sarcina 2.

Câmpul electric generat de sarcina -Q în punctul A :

Sarcina de test este pozitivă, iar sarcina 2 este negativă, deci direcția câmpului electric este spre sarcina 2.

Câmpul electric rezultant în punctul A :

Etapa 2.

Dacă punctul A este deplasat mai aproape de sarcina 1, atunci:

Distanța dintre sarcina 1 și punctul A (r₁₀A ₎ = ¼ a

Distanța dintre sarcina 2 și punctul A (r²A ₎ = ¾ a

Câmpul electric generat de sarcina +Q în punctul A :

Sarcina de test este pozitivă, iar sarcina 1 este pozitivă, deci direcția câmpului electric este spre sarcina 2.

Câmpul electric generat de sarcina -Q în punctul A :

Sarcina de test este pozitivă, iar sarcina 2 este negativă, deci direcția câmpului electric este spre sarcina 2.

Câmpul electric rezultant în punctul A :

Răspunsul corect este C.

8. Două particule cu sarcini q _A = 1 μC și q _B = 4 μC sunt plasate la o distanță de 4 cm una de cealaltă (k = 9 x 10 9 ^N m²C ^{−2 )} . Intensitatea câmpului electric în mijlocul particulelor q _A și q _B este…

A. 6,75 x 10^ ⁷ NC ⁻¹

B. 4,50 x 10^ ⁷ NC ⁻¹

C. 4,20 x 10^ ⁷ NC ⁻¹

D. 3,60 x 10^ ⁷ NC ⁻¹

E. 2,25 x 10^ ⁷ NC ⁻¹

Pembahasan

Se știe că :

Sarcina A (q _A ) = 1 μC = 1 x 10 ⁻⁶ C

Sarcina B (qB ) ₌ 4 μC = 4 ^x 10⁻⁶C

k = 9 x ^10⁶ N ^m² C ⁻²

Distanța dintre sarcinile A și B (r _AB ) = 4 cm = 0,04 metri

Distanța dintre sarcina A și punctul central (rA ₎ = 0,02 metri

Distanța dintre sarcina B și punctul de mijloc (rB ₎ = 0,02 metri

Întrebare : Intensitatea câmpului electric în mijlocul q _A și q _B este…

Răspuns :

Pentru a calcula intensitatea câmpului electric dintre qA și qB _{, presupunem că o sarcină de test pozitivă se află între cele două sarcini. Prezența unei sarcini de} test pozitive afectează direcția câmpului electric.

Câmpul electric generat de sarcina A la mijloc :

Sarcina de test este pozitivă, iar sarcina A este pozitivă, deci direcția câmpului electric este spre sarcina B.

Câmpul electric generat de sarcina B la mijlocul ei :

Sarcina de test este pozitivă, iar sarcina B este pozitivă, deci direcția câmpului electric este spre sarcina A.

Câmpul electric rezultant în punctul central :

E _A și E _B sunt în direcții opuse.

E = E _B – E _A = 9 x 10 ⁷ – 2,25 x 10 ⁷ = 6,75 x 10 ⁷ NC ^-1

Răspunsul corect este A.

9. Priviți următoarea imagine a două sarcini punctuale! Unde este situat punctul P astfel încât intensitatea câmpului electric în punctul P să ^{fie egală} cu zero? (k = 9 x 10⁶ ^Nm² C⁻² ^, 1 μC = 10⁻⁶ ^C )

A. chiar în mijlocul întrebării ₁ și ₂

B. 6 cm la dreapta lui _Q2

C. 6 cm la stânga lui Q ₁

D. 2 cm la dreapta lui _Q2

E. 2 cm la stânga lui Q ₁

Pembahasan

Pentru a calcula intensitatea câmpului electric în punctul P, presupunem că există o sarcină de test pozitivă în punctul P. Q1 _este pozitiv, iar Q2 _este negativ, prin urmare, punctul P trebuie să fie la dreapta lui Q2 _sau la stânga lui Q1 _. Dacă punctul P este la stânga lui Q1 _; câmpul electric generat de punctul Q1 _în punctul P este direcționat spre stânga (departe de Q1 ₎ , iar câmpul electric generat de Q2 _în punctul P este direcționat spre dreapta (spre Q1 ₎ . Deoarece direcția câmpului electric este opusă, cele două se anulează reciproc, astfel încât intensitatea câmpului electric în punctul P este zero.

Se știe că :

Q1 = +9 _μC = +9 x ^10⁻⁶C

Q² = -4 _μC = -4 x ^10⁻⁶C

^{k =} 9 x ^10⁶ Nm²C⁻²

Distanța dintre sarcina 1 și sarcina 2 = 3 cm

Distanța dintre Q1 _și punctul P (r1P ₎ = a

Distanța dintre Q₂ _și punctul P (r₂P ₎ = 3 cm + a

Întrebare : Unde este situat punctul P astfel încât intensitatea câmpului electric în punctul P să fie egală cu zero?

Răspuns :

Punctul P este la stânga lui _Q1.

Câmpul electric rezultant în punctul A :

Folosește formula ABC pentru a determina valoarea lui a.

10. Priviți imaginea următoare! Sarcina q3 _este plasată la o distanță de 5 cm de q2 _, atunci intensitatea câmpului electric la sarcina q3 _este … (1 µC = 10⁻⁶ ^C )

A. 4,6 x 10⁷ NC^-1

B. 3,6 x ¹⁰⁹ NC ^-1

C. 1,6 x ¹⁰⁹ NC ^-1

D. 1,4 x ¹⁰⁹ NC ^-1

E. 1,3 x ¹⁰⁹ NC ^-1

Pembahasan

Sarcina q3 _este plasată la o distanță de 5 cm de q2 _, adică nu la stânga lui q2, _ci la dreapta lui q2 _. Dacă este la stânga lui q2 _, atunci câmpul electric rezultant este zero. Acest lucru se datorează faptului că distanța dintre sarcina q3 _și sarcina q1 _și q2 _este de 5 cm, iar magnitudinea sarcinii q1 _este aceeași cu sarcina _q2.

Deoarece sarcina q3 _este pozitivă, direcția câmpului electric la sarcina q3 _este spre sarcina negativă q2 ₍ E2 ₎ și departe de sarcina pozitivă q1 ₍ E1 ₎ . Câmpul electric rezultat este suma intensităților câmpului electric _E1 și _E2.

Se știe că :

Sarcina _q1 = 5 µC = 5 x ^10⁻⁶ Coulomb

Sarcina _q² = 5 µC = -5 x ^10⁻⁶ Coulomb

Distanța dintre sarcina q₂ _și sarcina q₃ ₍ r₂ ₎ = 15 cm = 0,15 m = 15 x ^10⁻² metri

Distanța dintre sarcina q₂ _și sarcina q₃ ₍ r₂ ₎ = 5 cm = 0,05 m = 5 x ^10⁻² metri

k = 9 ^{x 10⁶} N ^m² C⁻²

Întrebare : Intensitatea câmpului electric la sarcina _q3

Răspuns :

Intensitatea câmpului electric 1

E₂ = _kq₂ / _r₂₂​^​

E₂ = (9 x 10⁶ ^{) (} 5 x ^10⁻⁶ ) / (15 x ^10⁻¹ ) _²

E1 ₌ (45 x 10³ ⁾ / (225 x ^10⁻² )

E² ₌ 0,2 x 10⁵ ^N /C

Intensitatea câmpului electric 2

E₂ = _kq₂ / _r₂₂​^​

E₂ = (9 x 10⁶ ^{) (} 5 x ^10⁻⁶ ) / (5 x ^10⁻¹ ) _²

E2 ₌ (45 x 10³ ⁾ / (25 x ^10⁻² )

E² ₌ 1,8 x 10⁵ ^N /C

Intensitatea câmpului electric rezultată

Intensitatea câmpului electric rezultant la sarcina q3 _este :

E = E₂ _– E₁ ₌ (1,8 x 10⁻⁴ ⁾ – (0,2 x ^10⁻⁴ ) = 1,6 x ^10⁻⁴ N/C

Direcția câmpului electric este spre stânga sau în direcția lui _E2.

Răspunsul corect este C.

11. Două sarcini electrice sunt separate așa cum se arată în figură. Intensitatea câmpului electric în punctul P este… (k = 9 x ^10⁶ N ^m² C⁻² ⁾

A. 9,0 x 10⁹ NC^-1

B. 4,5 x ¹⁰⁹ NC ^-1

C. 3,6 x ¹⁰⁹ NC ^-1

D. 5,4 x ¹⁰⁹ NC ^-1

E. 4,5 x ¹⁰⁹ NC ^-1

Pembahasan

Se știe că :

Sarcina q _A = +2,5 C

Sarcina q _B = -2 C

Distanța dintre sarcina qA _și punctul P (rA ₎ = 5 m

Distanța dintre sarcina qB _și punctul P (rB ₎ = 2 m

k = 9 ^{x 10⁶} N ^m² C⁻²

Întrebare : Intensitatea câmpului electric în punctul P

Răspuns :

Intensitatea câmpului electric A

E _A = kq _A / r _A ²

E _A = (9 x 10 ⁹ )(2,5) / (5) ²

E _A = (22,5 x 10⁻⁶ ⁾ / 25

EA = 0,9 x ^{109 N} _/ C

Intensitatea câmpului electric B

E _B = kq _B ^/ r _B²

E _B = (9 x 10⁻⁶ ⁾ (2) / (2) ^²

E _B = (18 x 10⁻⁶ ⁾ / 4

E _B = 4,5 x 109 ^N /C

Intensitatea câmpului electric rezultată

Intensitatea câmpului electric rezultant în punctul P este:

E = E _B – E _A = (4,5 – 0,9) x ^10⁻⁹ = 3,6 x ^10⁻⁹ N/C

Direcția câmpului electric este spre stânga sau în direcția lui E _B.

Răspunsul corect este C.

12. Două sarcini electrice, fiecare cu sarcina Q1 ₌ -40 µC și Q2 ₌ +5 µC, sunt situate în poziția indicată în imagine (k = 9 x 109 ^Nm2 · C ^{- 2} și 1 µC = 10-6 ^C ), intensitatea câmpului electric în punctul P este...

A. 2,25 x 10⁶ NC^-1

^B. 2,45 x ^10⁶ NC⁻¹

C. 5,25 x ^10⁶ NC ^-1

D. 6,75 x ^10⁶ NC ^-1

E. 9,00 x ^10⁶ NC ^-1

Pembahasan

Se știe că :

Sarcina _q1 = -40 µC = -40 x ^10⁻⁶ C

Sarcina _q² = +5 µC = +5 x ^10⁻⁶ C

Distanța dintre sarcina q₁ _și punctul P (r₁ ₎ = 40 cm = 0,4 m = 4 x ^10⁻¹ m

Distanța dintre sarcina q₂ _și punctul P(r₂ ₎ = 10 cm = 0,1 = 1 x ^10⁻¹ m

k = 9 ^{x 10⁶} N ^m² C⁻²

Întrebare : Intensitatea câmpului electric în punctul P

Răspuns :

Intensitatea câmpului electric 1

E₂ = _kq₂ / _r₂₂​^​

E₂ = (9 x 10⁶ ^{) (} 40 x ^10⁻⁶ ) / (4 x ^10⁻¹ ) _²

E1 ₌ (360 x 10³ ⁾ / (16 x ^10⁻² )

E² ₌ 22,5 x 10⁵ ^N /C

Intensitatea câmpului electric 2

E₂ = _kq₂ / _r₂₂​^​

E₂ = (9 x 10⁶ ^{) (} 5 x ^10⁻⁶ ) / (1 x ^10⁻¹ ) _²

E² = (45 x 10³ ₎ ^/ 1 x ^10⁻²

E² ₌ 45 x 10⁵ ^N /C

Intensitatea câmpului electric rezultată

Intensitatea câmpului electric rezultant în punctul P este:

E = E₂ _– E₁ ₌ (45 – 22,5) x ^10₅ = 22,5 x ^10₅ N/C

E = 2,25 x 10⁶ ^N /C

Direcția câmpului electric este spre dreapta sau în direcția lui _E2.

Răspunsul corect este A.

13. Din următoarea imagine cu sarcină, care arată liniile de forță ale două sarcini apropiate una de cealaltă, este...

Pembahasan

Liniile câmpului electric, sau liniile de forță, sunt trasate de la o sarcină pozitivă către o sarcină negativă. Dacă o sarcină pozitivă și una negativă sunt apropiate, liniile de forță apar ca în răspunsul A.

Răspunsul corect este A.

8. Două sarcini electrice sunt aduse aproape una de cealaltă într-o linie de conectare, astfel încât să producă linii de câmp electric. Imaginea corectă este…

Pembahasan

Răspunsul corect este D.

9. Liniile de forță corecte dintre două sarcini sunt…

Pembahasan

Răspunsul corect este D.

14. Priviți următoarea imagine cu două încărcături punctuale!

Unde este situat punctul P astfel încât intensitatea câmpului electric în punctul P să fie egală cu zero?

⁽ k = 9.10 ⁹ Nm2.C - ² , 1 uC = ^10-6C )

A. 1 cm la dreapta lui q ₁

B. 1 cm la dreapta lui _q2

C. ½ cm la dreapta lui _q2

D. ½ cm la stânga lui q ₁

E. ½ cm la dreapta lui q ₁

Pembahasan

Se știe că:

Sarcina 1 (q1 ₎ = -9 µC = ^-9.10⁻⁶ Coulomb

Sarcina 2 (q² ₎ = 1 µC = ^1.10⁻⁶ Coulomb

Distanța dintre q₁ _și q₂ ₍ r₁₂ ₎ = 1 cm

k = 9.10 ^·9 Nm² ·C ^{- 2}

Întrebare: Unde este situat punctul P astfel încât intensitatea câmpului electric în punctul P să fie egală cu zero?

Jawab:

E₂ = intensitatea _câmpului electric generată de q₂ _în punctul P

Direcția lui E1 _este spre q1 _deoarece q1 _este negativ.

E₂ = intensitatea _câmpului electric generată de q₂ _în punctul P

Direcția lui _E₂ este opusă față de q₂ _deoarece q₂ _este pozitiv.

r ₁ = distanța dintre P și q ₁ = x + 1

r² = distanța dintre P și _{q² =} x

Intensitatea câmpului electric în punctul P este egală cu zero:

Folosește formula ABC:

Distanța dintre P și q² ₌ x = 0,5 cm.

Punctul P se află la 0,5 cm la dreapta lui q₂ _sau la 0,25 cm la stânga lui _q₁.

Răspunsul corect este C.

15. Acordați atenție celor două încărcături situate la o distanță de mai jos!

Dacă intensitatea câmpului electric în punctul P este k Q/x² ^, atunci valoarea lui x este….

A. 1/3 a

B. 2/3 a

C. la

D. 3/2 a

E. 2a

Pembahasan

Se știe că:

EP = kQ ^/ _x²

Întrebare: valoarea lui x

Jawab:

Folosește formula ABC:

Răspunsul corect este A.

16. Întrebări pentru examenul național de fizică pentru SMA/MA U-ZC-2013/2014 nr. 27

Priviți următoarea imagine cu două încărcături punctuale!

Unde este situat punctul P astfel încât intensitatea câmpului electric în punctul P să fie egală cu zero?
(k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µC = 10^-6 C)

1. 1 cm la dreapta lui q₁
2. 1 cm la dreapta lui q₂
3. ½ cm la dreapta lui q₂
4. ½ cm la stânga lui q₁
5. ½ cm la dreapta lui q₁

Pembahasan
Se știe că:
Sarcina 1 (q₁) = -9 µC = -9.10^-6 Coulomb
Sarcina 2 (q₂) = 1 µC = 1.10^-6 Coulomb
Distanța dintre q₁ și q₂ (r₁₂) = 1 cm
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Întrebat: Unde este situat punctul P astfel încât intensitatea câmpului electric în punctul P să fie egală cu zero?
Jawab:

E₁ = intensitatea câmpului electric generată de q₁ în punctul P
Direcția E₁ spre q₁ deoarece q₁ semn negativ
E₂ = intensitatea câmpului electric generată de q₂ în punctul P
Direcția E₂ stai departe de q₂ deoarece q₂ semn pozitiv
r₁ = distanța dintre P și q₁ = x + 1
r₂ = distanța dintre P și q₂ =x

Intensitatea câmpului electric 1:
Intensitatea câmpului electric 2:

Intensitatea câmpului electric în punctul P este egală cu zero:
a = 8, b = -2, c = -1
Folosește formula ABC:

Distanța dintre P și q₂ = x = 0,5 cm.
Punctul P este la 0,5 cm la dreapta lui q₂ sau la 0,25 cm la stânga lui q₁.

Răspunsul corect este C.

17. Întrebări pentru examenul național de fizică pentru SMA/MA U-ZC-2013/2014 nr. 27

Luați în considerare două sarcini situate la o distanță a mai jos!
Dacă intensitatea câmpului electric în punctul P este k Q/x², atunci valoarea lui x este…

1. 1 / 3 a
2. 2 / 3 a
3. a
4. 3 / 2 a
5. 2a

Pembahasan
Se știe că:
E_P = kQ / x²
Întrebat: valoarea x
Jawab:
E₁ = intensitatea câmpului electric în punctul P cauzată de sarcina -Q
r₁ = distanța dintre sarcina –Q și punctul P = x
E₂ = intensitatea câmpului electric în punctul P prin sarcina +32Q
r₂ = distanța dintre sarcina +32Q și punctul P = a + x

Folosește formula ABC:

Răspunsul corect este A.