Закон Кулона – проблемы и решения

1. Два точечных заряда, QA = +8 мкКл и QB = -5 мкКл, разделены расстоянием r = 10 см. Какова величина электрическая силаКонстанта k = 8.988 x 109 Nm2C-2 = 9 x 109 Nm2C-2.

Закон Кулона – проблемы и решения 1

Известно:

Заряд A (q A ) = +8 мкКл = +8 x 10⁻⁶ Кл

Заряд B (q B ) = -5 мкКл = -5 x 10 -6 Кл

k = 9 x 10⁹ Нм² С⁻²

Расстояние между зарядами А и В (r AB ) = 10 см = 0.1 м

Требуется : Величина электрической силы

решение:

Формула закона Кулона :

Закон Кулона – проблемы и решения 2

Величина электрической силы:

Закон Кулона – проблемы и решения 16

[Rp]

2. Две заряженные частицы, как показано на рисунке ниже, Q P = +10 мкКл и Q q = +20 мкКл, разделены расстоянием r = 10 см. Какова величина электростатической силы?

Закон Кулона – проблемы и решения 4

Известно:

Заряд P (Q P ) = +10 мкКл = +10 x 10 -6 Кл

Заряд Q (Q Q ) = +20 мкКл = +20 x 10 -6 Кл

k = 9 x 10⁹ Нм² С⁻²

Расстояние между зарядами P и Q (r PQ ) = 12 см = 0.12 м = 12 x 10⁻² м

Требуется: Величина электрической силы

решение:

Закон Кулона – проблемы и решения 15

[Rp]

3. Три заряженные частицы расположены в линию, как показано на рисунке ниже. Заряд A = -5 мкКл, заряд B = +10 мкКл и заряд C = -12 мкКл. Рассчитайте результирующую электростатическую силу, действующую на частицу B со стороны двух других зарядов.

Закон Кулона – проблемы и решения 6

Известно:

Заряд A (q A ) = -5 мкКл = -5 x 10⁻⁶ Кл

Заряд B (q B ) = +10 мкКл = +10 x 10 -6 Кл

Заряд C (q C ) = -12 мкКл = -12 x 10 -6 Кл

k = 9 x 10⁹ Нм² С⁻²

Расстояние между частицами А и В (r AB ) = 6 см = 0.06 м = 6 × 10⁻² м

Расстояние между частицами B и C (r BC ) = 4 см = 0.04 м = 4 x 10⁻² м

Требуется: определить величину и направление результирующей электростатической силы, действующей на частицу B.

решение:

Результирующая сила, действующая на частицу B, представляет собой векторную сумму силы F BA , действующей на частицу B со стороны частицы A, и силы F BC , действующей на частицу B со стороны частицы C.

Сила FBA , действующая на частицу B со стороны частицы A:

 

Закон Кулона – проблемы и решения 14

Направление электростатической силы указывает на частицу А (направление влево).

Сила FBC , действующая на частицу B со стороны частицы A:

 

Закон Кулона – проблемы и решения 13

Направление электростатической силы указывает на частицу С (направление вправо).

Суммарная электростатическая сила, действующая на частицу B :

F B = F AB – F BC = 675 Н – 125 Н = 550 Ньютонов.

Направление результирующей электростатической силы, действующей на частицу B, указывает на частицу C (указывает вправо).

[Rp]

4. Частицы +Q 1 = 10 мкКл, +Q 2 = 50 мкКл и Q 3 разделены, как показано на рисунке ниже. Каков электростатический заряд частицы 3, если результирующая электростатическая сила, действующая на частицу 2, равна нулю?

Закон Кулона – проблемы и решения 9

Известно:

Заряд 1 (q 1 ) = +10 мкКл = +10 x 10 -6 Кл

Заряд 2 (q 2 ) = +50 мкКл = +50 x 10 -6 Кл

Расстояние между зарядами 1 и 2 (r 12 ) = 2 см = 0.02 м = 2 x 10 -2 м

Расстояние между зарядом 2 и зарядом 3 (r 23 ) = 6 см = 0.06 м = 6 x 10⁻² м

Суммарная электростатическая сила, действующая на частицу 2 (F 2 ), равна 0.

Требуется : заряд 3 (q 3 )

решение:

Результирующая сила, действующая на частицу 2, представляет собой векторную сумму силы F 21 , действующей на частицу 2 со стороны частицы 1, и силы F 23 , действующей на частицу 2 со стороны частицы 3.

Сила F 21 , действующая на частицу 2 со стороны частицы 1:

Закон Кулона – проблемы и решения 10

Направление электростатической силы указывает на частицу 3 (направление вправо).

Сила F23 воздействие частицы 3 на частицу 2: 

Направление электростатической силы указывает на частицу 1 (направление влево).

Суммарная электростатическая сила, действующая на частицу 2, равна 0:

Закон Кулона – проблемы и решения 11

Оставьте комментарий