Príklady otázok k Coulombovmu zákonu

10 príkladov Coulombovho zákona

1. Dva náboje sú usporiadané tak, ako je znázornené na obrázku nižšie. Náboj v bode A je +8 mikrocoulombov a náboj v bode B je -5 mikrocoulombov. Coulombova sila pôsobiaca na oba náboje je... (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-21 mikro Coulomb = 10^-6 C)

Diskusia
Je známe :

Opýtal sa Veľkosť elektrickej sily pôsobiacej na oba náboje
Džavab :

Vzorec Coulombov zákon :

Bozk elektrická sila ktorý pôsobí na obe zaťaženia:

2. Elektrický náboj P = +10 mikrocoulombov a elektrický náboj Q = +20 mikrocoulombov sú od seba vzdialené, ako je znázornené na obrázku. Veľkosť Coulombovej sily pôsobiacej na oba náboje je…

Diskusia
Je známe :

Opýtal sa Veľkosť Coulombovej sily pôsobiacej na oba náboje
Džavab :

Veľkosť Coulombovej sily alebo elektrickej sily pôsobiacej na oba náboje je 125 Newtonov.

3. Tri elektrické náboje sú umiestnené oddelene, ako je znázornené na obrázku! Náboj A = -5 mikrocoulombov, náboj B = +10 mikrocoulombov a náboj C = -12 mikrocoulombov. Veľkosť a smer elektrickej sily pôsobiacej na náboj B sú…

Diskusia
Je známe :

Opýtal sa Veľkosť a smer elektrickej sily pôsobiacej na náboj B
Džavab :
Elektrická sila pôsobiaca na náboj B je výslednicou elektrickej sily medzi nábojmi A a B a elektrickej sily medzi nábojmi B a C.
Elektrická sila medzi nábojmi A a B :

Náboj A je záporný a náboj B je kladný, takže smer Coulombovej sily je smerom k náboju A a od náboja B (doľava).
Elektrická sila medzi nábojmi B a C :

Náboj B je kladný a náboj C je záporný, takže smer Coulombovej sily je smerom k náboju C a od náboja B (doprava).
Výsledná elektrická sila na náboj B :
Smer F_AB doľava a smer F_BC doprava.
F_B = F._AB - F_BC = 675 N – 125 N = 550 Newtonov.
Smer výslednej elektrickej sily pôsobiacej na náboj B (F_B) = smer elektrickej sily F_AB, a to smerom k náboju C (doprava).

4. Elektrický náboj +Q₁ = 10 mikro Coulombov, +Q₂ = 50 mikro Coulombsov a Q₃ oddelené, ako je znázornené na obrázku. Takže elektrická sila pôsobiaca na náboj Q₂ = nula, potom náboj Q₃ je…

Diskusia
Je známe :
Náboj 1 (q₁) = +10 μC = +10 x 10^-6 coulomb
Náboj 2 (q₂) = +50 μC = +50 x 10^-6 coulomb
Vzdialenosť medzi nábojmi 1 a 2 (r₁₂) = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10^-2 m
Vzdialenosť medzi nábojmi 2 a 3 (r₂₃) = 6 cm = 0,06 m = 6 x 10^-2 m
Výsledná elektrická sila pôsobiaca na náboj 2 (F₂) = 0
Opýtal sa : náboj 3 (q₃)
Džavab :
Elektrická sila pôsobiaca na náboj 2 je výslednicou elektrickej sily medzi nábojmi 1 a 2 a elektrickej sily medzi nábojmi 2 a 3.
Elektrická sila medzi nábojmi 1 a 2 :

Náboj 1 je kladný a náboj 2 je kladný, takže smer je F₁₂ je smerom k náboju 3 (vpravo).
Elektrická sila medzi nábojmi 2 a 3 :

Náboj 2 je kladný a náboj 3 je kladný, takže smer je F₂₃ je smerom k náboju 1 (doľava).
Výsledná elektrická sila na náboj 2 = 0 :
Smer F₁₂ vpravo a smerom F₂₃ doľava.

5. Na obrázku na boku je odpudivá sila, ktorej pôsobia dva náboje, 144 N, takže vzdialenosť medzi nimi je… (1 μC = 10^-6 C a k = 9.10⁹ nm².C^-2)

A. 4 cm

B. 5 cm

Cca 8 cm

d.10 cm

V. 12 cm

Diskusia

Je známe, že:

Elektrická sila (F₁₂) = 144 N

Náboj 1 (q₁) = 10 μC = 10 x 10^-6 C

Náboj 2 (q₂) = 4 μC = 4 x 10^-6 C

Coulombova konštanta (k) = X 9 10⁹ nm².C^-2

C = Coulomb, N = Newton, m = meter

Opýtal sa: Vzdialenosť medzi dvoma nábojmi (r)

Odpoveď:

Vzorec Coulombovho zákona:

Popis: F = elektrická sila, k = kCoulombova konštanta, q = elektrický náboj, r = vzdialenosť medzi dvoma elektrickými nábojmi.

Vzdialenosť medzi dvoma nábojmi (r) = 5 x 10^-2 metrov = 5 x 10^-2 x 10² centimeter = 5 centimetrov.

Správna odpoveď je B.

6. Na obrázku nižšie sú znázornené dva elektrické náboje. Ak je Coulombova sila pôsobiaca na oba náboje 3,6 N, potom je vzdialenosť medzi nimi… (1 μC = 10^-6 C a k = 9.10⁹ nm².C^-2)

A. 30,0 cm

B. 27,0 cm

Cca 9,0 cm

d.3,0 cm

V. 0,3 cm

V. 12 cm

Diskusia

Je známe, že:

Elektrická sila (F₁₂) = 3,6 N

Náboj 1 (q₁) = 9 μC = 9 x 10^-6 C

Náboj 2 (q₂) = 4 μC = 4 x 10^-6 C

Coulombova konštanta (k) = X 9 10⁹ nm².C^-2

C = Coulomb, N = Newton, m = meter

Opýtal sa: Vzdialenosť medzi dvoma nábojmi (r)

Odpoveď:

Vzorec Coulombovho zákona:

Popis: F = elektrická sila, k = kCoulombova konštanta, q = elektrický náboj, r = vzdialenosť medzi dvoma elektrickými nábojmi.

Vzdialenosť medzi dvoma nábojmi (r) = 0,3 metra = 0,3 x 100 centimeter = 30 centimetrov.

Správna odpoveď je A.

7. Tri bodové náboje sa nachádzajú v rohoch trojuholníka, ako je znázornené na obrázku. Veľkosť Coulombovej sily v bode A je… (k = 9.10⁹ nm².C^-2; 1 μ = 10^-6)

A. 10 N

B. 60 N

C. 90 N

D. 90√2 N

E. 100√2 N

Diskusia

Je známe, že:

Náboj A (q_A) = -2 μC = -2 x 10^-6 C

Náboj B (q_B) = 8 μC = 8 x 10^-6 C

Náboj C (q_C) = 4,5 μC = 4,5 x 10^-6 C

Coulombova konštanta (k) = X 9 10⁹ nm².C^-2

Vzdialenosť medzi nábojmi A a B (r_AB) = 4 cm = 4 x 10^-2 meter

Vzdialenosť medzi nábojmi A a C (r_AC) = 3 cm = 3 x 10^-2 meter

C = Coulomb, N = Newton, m = meter

Opýtal sa: Elektrická sila v bode A

Odpoveď:

Vzorec Coulombovho zákona:

Popis: F = elektrická sila, k = kCoulombova konštanta, q = elektrický náboj, r = vzdialenosť medzi dvoma elektrickými nábojmi.

Elektrická sila v bode A:

F_AB a F._AC tvorí pravý uhol, takže výsledná sila sa vypočíta pomocou vzorca Pytagoras.

Správna odpoveď je D.

8. Dva objekty s elektrickým nábojom Q₁ a Q₂ vo vzdialenosti r cm vytvára odpudivú silu 10 N. Potom náboj Q₁ posunutá tak, že vznikajúca sila sa rovná 40 N. Konštanta k = 9 x 10⁹ nm².C^-2, potom náboj Q₁ musí byť presunutý…

A. 1/2 r od Q₂

B. 1/2 r sa blíži k Q₂

C. 1 r sa pohybuje smerom od Q₂

D. 2 r sa blíži k Q₂

E. 2 r sa pohybuje smerom od Q₂

Diskusia

Je známe, že:

Vzdialenosť Q₁ a Q₂ = r cm

Odpudivá sila (F) = 10 N

Ak je náboj Q₁ posunutá, odpudivá sila (F) = 40 N

Konštanta (k) = 9 x 10⁹ nm².C^-2

Opýtal sa: náboj Q₁ musí byť presunutý…

Odpoveď:

Vzorec pre elektrickú silu:

F = k Q₁ Q₂ / r²

Vzdialenosť (r) je nepriamo úmerná sile (F). To znamená, že ak je sila väčšia, vzdialenosť medzi nábojmi bude menšia. Náboj Q je teda₁ musí sa posunúť prístup náboj Q₂.

Správna odpoveď je B.

9. Elektrický náboj +q₃ = 20 μC, +q₂ = 10 μC a q₁ oddelené, ako je znázornené na obrázku. Takže Coulombova sila pôsobiaca na náboj q₂ = nula, potom náboj q₁ je …
A. +2 μC
B. –2 μC
C. +5 μC
D. –5 μC
E. +8 μC
Diskusia:
Je známe :
+q₃ = 20 μC
+q₂ = 10 μC
Opýtal sa :
q₁ 🇧🇷
Džavab :
Pri náboji q₂ pracovná sila F₂₃ a F.₂₁, kde F₂₃ smerujúca doľava. Takže výsledná sila pôsobiaca na q₂ rovná sa nule, potom q₁ musí byť kladná, aby sila F₂₁ smerom doprava.
Náboj q₁ = +5 μC.
Správna odpoveď je C.

10. Tri elektrické náboje +q₁= 5 μC, +q₂ = 10 μC a +q₃ = 10 μC v priamke. Ak a = 10 cm, potom veľkosť a smer elektrickej sily pôsobiacej na náboj q₂ je… (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2)

A. 7,5 N smerom k q₁
B. 11,25 N smerom na q₂
C. 15 N smerom na q₁
D. 22,5 N smerom k q₁
78,75 N smerom na východ₁
Diskusia:
Je známe :
q₁= 5 μC, q₂ = 10 μC a q₃ = 10 μC
a = 0,1 m

Opýtal sa :
Veľkosť a smer výslednej Coulombovej sily na q₂ ?
Džavab :
Na q pôsobia dve Coulombove sily.₂, konkrétne F₂₁ a F.₂₃, kde smery týchto dvoch síl sú opačné. q₁ kladné a q₂ kladná, takže sila F₂₁ smerom doprava (smerom k q)₃). q₂ kladné a q₃ kladná, takže sila F₂₃ smerom doľava (smerom k q)₁).

Veľkosť výslednej elektrickej sily = 90 N – 11,25 N = 78,75 N.
Smer výslednej sily je rovnaký ako smer sily F₂₃, smerom k q₁.
Správna odpoveď je E.