Электростатическая сила – проблемы и решения
1. Если статическая электрическая сила Если направление равно 144 Н, каково расстояние между ними? расходы… (1 мкКл = 10-6 C и k = 9.109 Nm2.C-2)
Известно:
Электрическая сила (F12) = 144 Н
Заряд 1 (q1) = 10 мкКл = 10 x 10-6 C
Заряд 2 (q2) = 4 мкКл = 4 x 10-6 C
Константа (k) = 9 х 109 Nm2.C-2
C = Кулон, N = Ньютон, m = метр
В розыске: Расстояние между обоими зарядами (r)
решение:
Уравнение Закон Кулона :
F = статическая электрическая сила, k = Постоянная Кулона, q = электрический заряд, r = расстояние между двумя зарядами.
Расстояние между обоими зарядами (r) = 5 x 10-2 метры = 5 x 10-2 х 102 см = 5 см.
2. Два заряда, разделённые расстоянием r.Если статическая электрическая сила равна 3.6 Н, то каково расстояние между двумя зарядами? (1 мкКл = 10-6 C и k = 9.109 Nm2.C-2)
Известно:
Электрическая сила (F)12) = 3.6 Н
Заряд 1 (q1) = 9 мкКл = 9 x 10-6 C
Заряд 2 (q2) = 4 мкКл = 4 x 10-6 C
Постоянная Кулона (k) = 9 х 109 Nm2.C-2
C = Кулон, N = Ньютон, m = метр
В розыске: Расстояние между обоими зарядами (r)
решение:
Расстояние между обоими зарядами (r) = 0.3 м = 0.3 х 100 см = 30 см.
3. На рисунке ниже показаны три точечных заряда. Какова величина статической электрической силы в точке А? (k = 9.10)9 Nm2.C-2; 1 м = 10-6)
Известно:
Заряд А (q)A) = -2 мкКл = -2 x 10-6 C
Заряд Б (кB) = 8 мкКл = 8 x 10-6 C
Заряд C (qC) = 4,5 мкКл = 4,5 x 10-6 C
Кулонпостоянная (к) = 9 х 109 Nm2.C-2
Расстояние между зарядами А и В (rAB) = 4 см = 4 x 10-2 m
Расстояние между зарядами А и С (rAC) = 3 см = 3 x 10-2 m
C = Кулон, N = Ньютон, m = метр
В розыске: Статическая электрическая сила в точке А
решение:
Уравнение закона Кулона:
Ф = статическая электрическая сила, k = Кулонпостоянная, q = электрический заряд, р = расстояние между обоими зарядами
Статическая электрическая сила в точке А:
4. Три точечных заряда, как показано на рисунке ниже. Какова величина кулоновской силы, действующей на заряд B? (k = 9.10)9 Nm2.C-2; 1 мкКл = 10-6 C).
Известно:
qA = 10 мкКл = 10 x 10-6 C = 10-5 Кулон
qB = 10 мкКл = 10 x 10-6 = 10-5 Кулон
qC = 20 мкКл = 20 x 10-6 = 2 x 10-5 Кулон
rAB = 0.1 метра = 10-1 m
rBC = 0.1 метра = 10-1 m
к = 9 х 109 Nm2C-2
В розыске: Кулоновская сила, действующая на заряд B.
решение:
На заряд B действуют две кулоновские силы: кулоновская сила между зарядами A и B (F).AB) и кулоновскую силу между зарядами B и C (F)BCКулоновская сила, действующая на заряд B, равна результирующей силе F.AB и FBC.
Сила Кулона между зарядами А и В:
Заряд A имеет положительный знак, а заряд B имеет положительный знак, так что FAB точки для заряда С.
Сила Кулона между зарядами B и C:
Заряд B имеет положительный знак, а заряд C имеет положительный знак, так что FBC пункты обвинения А.
Сила Кулона, действующая на заряд B:
FB = ФBC - FAB = 180 – 90 = 90 Н
Кулоновская сила, действующая на заряд B (F)B) составляет 90 Ньютонов. Направление FB то же направление, что и F.BC пункты обвинения А.
5Определите величину и направление кулоновской силы, действующей на заряд B.к = 9 х 109 Nm2C-2, 1 мкКл = 10-6 С).
Известно:
Заряд А (q)A) = +Q
Заряд Б (кB) = -2Q
Заряд C (qC) = -Q
Расстояние между зарядами А и В (rAB) = г
Расстояние между зарядами B и C (rBC) = 2r
к = 9 х 109 Nm2C-2
В розыске: Величина и направление кулоновской силы, действующей на заряд B.
решение:
Сила Кулона между зарядами А и В:
Заряд А положительный, а заряд В отрицательный, поэтому направление заряда указано в этом случае. FAB пункты обвинения А.
Сила Кулона между зарядом B и зарядом C:
Заряд B отрицательный, и заряд C также отрицательный, поэтому направление движения силы F совпадает с этим.BC пункты обвинения А.
На заряд B действует результирующая сила:
Ф = ФAB + FBC = 2 к Q2/r2 + 0.5 к Q2/r2 = 2.5 к Q2/r2 = 2.5 к Q2 r-2
Направление силы указывает на заряд А или влево.
