Formula za električni naboj in električno silo

Primeri vprašanj in formul za električni naboj in električno silo

Električni naboj

1. Dva enaka naboja, vsak z maso m = 9√3 x 10^-4 kg je obešen na isti točki z vrvjo dolžine l = 1 meter. Če sta oba naboja narazen za razdaljo a = 1 meter, potem je velikost vsakega naboja ...

A. 4 mikrokulombi
B. 2 mikrokulomba
C. 1 mikrokulon
D. 0,5 mikrokulona

Razprava
Znano je, da:
Dva enaka naboja pomenita dva podobna naboja, kjer se podobna naboja odbijata.
Dolžina vrvi (d) = 1 meter
Razdalja med obema nabojema (r) = 1 meter
Masa naboja (m) = 9√3 x 10^-4 kg
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²
Gravitacija (w) = mg = (9√3 x 10^-4 kg)(10 m/s²) = 9√3 x 10^-3 Newton
Vprašal Velikost vsakega naboja (q)
Odgovor:

Napis:
F = Odbojna električna sila med obremenitvama 1 in 2
w₁ = Gravitacija krogle 1
w₂ = Gravitacija krogle 2
T₁ = Sila napetosti vrvi 1
T_1x = Komponenta natezne sile vrvi 1 na osi x
T_1y = Komponenta natezne sile vrvi 1 na osi y
T₂ = Sila napetosti vrvi 2
T_2x = Komponenta natezne sile vrvi 2 na osi x
T_2y = Komponenta natezne sile vrvi 2 na osi y
l₁ = dolžina vrvi 1
l_1x = komponenta dolžine niza na osi x
l_1y = komponenta dolžine niza na osi y

Izračunajte vrednost cos θ:

Izračunajte natezno silo vrvi (T₁):

Izračunajte vrednost sin θ:

Izračunajte komponento natezne sile vrvi na osi x (T_1x):

Dve krogli sta v ravnovesju, tako da je T_1x = F = 9 x 10^-3 Newton

Izračunajte naboj vsake kroglice z uporabo Coulombove formule:

Velikost vsakega naboja je 1 x 10^-6 Coulomb ali 1 mikroCoulomb.
Pravilen odgovor je C.

Narediti predmet električno nabit

1. Dva načina za prenos električnega naboja na predmet sta….
A. Drgnjenje in elektromagnetizem
B. Indukcija in elektromagnetizem
C. Drgnjenje in indukcija
D. Indukcija in magnetizacija
Razprava
Dva načina, kako predmetu dati električni naboj, sta drgnjenje in indukcija.
Drgnjenje je način, s katerim dosežemo pozitiven ali negativen električni naboj predmeta z drgnjenjem predmeta ob drug predmet, na primer z drgnjenjem steklene palice z volno ali plastičnim glavnikom s suhimi lasmi. Med trenjem se elektroni premikajo z enega predmeta na drugega, tako da ima en predmet presežek elektronov (brez protonov) in nato postane negativno nabit, drugi predmet pa ima pomanjkanje elektronov (brez protonov) in nato postane pozitivno nabit.
Indukcija je metoda naboja predmeta tako, da se nabiti predmet približa nevtralni kovinski krogli, ne da bi se je dotaknili. Predmet, ki ga želimo nabiti, mora imeti proste elektrone, saj se ti prosti elektroni lahko premikajo, ko jih inducira električno nabit predmet. Kovinski predmeti imajo običajno proste elektrone. Predmetov, kot so steklo, plastika ali les, ni mogoče električno nabiti z indukcijo, ker ti predmeti nimajo prostih elektronov.
Pravilen odgovor je C.

Vrste električnega naboja

2. Štirje nabiti predmeti (P, Q, R in S) se obnašajo takole. P in Q se odbijata, P in R se privlačita, R in S pa se odbijata. Katera od naslednjih trditev je pravilna?
A. Če je P negativno nabit, potem je S negativno nabit.
B. Če je Q negativno nabit, potem je S negativno nabit.
C. Če je R negativno nabit, potem je P negativno nabit
D. Če je S negativno nabit, je P pozitivno nabit.
Razprava
P in Q se odbijata, ker imata P in Q enak naboj.
P in R se privlačita, zato imata P in R različne naboje
R in S se odbijata, zato imata R in S enak naboj

Če sta torej P in Q pozitivno nabita, sta R in S negativno nabita, ali če sta P in Q negativno nabita, sta R in S pozitivno nabita.
Pravilen odgovor je D.

3. Vprašanja za državno znanstveno olimpijado 2011 za nižje srednje šole na ravni Regency/City št. 59
Predmet se imenuje pozitivno nabit, če ...
A. Objekt prejema protone
B. Predmet sprošča protone
C. Predmeti sprejemajo elektrone
D. Predmeti sproščajo elektrone
Razprava
Protoni so pozitivno nabiti, elektroni pa negativno. Protoni se nahajajo v središču atomov, kar jim preprečuje premikanje z enega predmeta na drugega. Elektroni pa se nahajajo na površini atomov, kar jim omogoča premikanje z enega predmeta na drugega. Predmeti se električno nabijejo bodisi s sproščanjem elektronov bodisi s pridobivanjem elektronov. Če predmet pridobi elektrone, ima presežek elektronov (pomanjkanje protonov), kar povzroči negativni naboj. Če predmet sprosti elektrone, ima presežek elektronov (presežek protonov), kar povzroči pozitivni naboj.
Torej, na podlagi zgornjega vprašanja, naj bi imel predmet pozitivni naboj, če sprosti elektrone.
Pravilen odgovor je D.

Električna sila

4. Dva električna naboja Q₁ in Q₂ je na razdalji R ima odbojno silo 100 N. Če se razdalja med obema nabojema zmanjša na 1/3 R, potem odbojna sila električnih nabojev postane….
A. 33,33 N
B. 100 S
C. 300 N
D. 900 S
Razprava
Znano je, da:
Električni naboj 1 = Q₁
Električni naboj 2 = Q₂
Razdalja med obema nabojema = R
Odbojna sila med obema nabojema (F) = 100 Newtonov
Odbojna sila pomeni, da sta oba električna naboja iste vrste, oba pozitivna ali oba negativna.
Vprašanje: Če se razdalja med obema nabojema zmanjša na 1/3 R, potem odbojna sila električnega naboja postane ...
Odgovor:
Coulombova formula zakona:
F = k Q₁ Q₂ /R₂
Recimo, da je R = 1, potem je vrednost Q₁.Q₂ se lahko izračuna:

Če se razdalja med obema nabojema zmanjša na 1/3 R, potem odbojna sila električnega naboja (F) postane:

Pravilen odgovor je D.

5. Točkovni naboj Q₁ = +4e in točkovni naboj Q₂ = -3e sta nameščena na razdalji 0,3 m drug od drugega, kot je prikazano na spodnji sliki. Tako da električna sila, ki deluje na naboj Q₂ nič, točkovni naboj Q₃ = +16e je treba postaviti v….
A. 0,3 m levo od Q₁
B. 0,6 m desno od Q₁
C. 0,6 m desno od Q₂
D. 0,9 m levo od Q₂
Razprava
Znano je, da:
Naboj elektrona (-e) ali protona (+e) = 1,60 x 10^-19 Coulomb
Točkovni naboj Q₁ = +4e
Točkovni naboj Q₂ = -3e
Točkovni naboj Q₃ = +16e
Razdalja med točkovnimi naboji Q₁ in točkovni naboj Q₂ = 0,3 metrov
Vprašanje: Torej električna sila, ki deluje na naboj Q₂ nič, točkovni naboj Q₃ = +16e je treba postaviti v….
Odgovor:
Električna sila med naboji Q₁ in naboj Q₂ :

Naboj Q₁ pozitiven in naboj Q₂ negativna, tako da je smer električne sile F₁₂ levo (proti naboju Q)₁).

Tako da nastala električna sila, ki deluje na naboj Q₂ je nič, potem je velikost električne sile med naboji Q₂ in naboj Q₃ (F₃₂) = velikost električne sile med nabojema Q₁ in naboj Q₂ (F₁₂) in smer F₃₂ mora biti nasprotna smeri F₁₂Smer F₁₂ levo, od tod smer F₃₂ mora iti desno. Ne pozabite na Q₃ je pozitiven in Q₂ je negativni naboj, tako da je smer F₃₂ v desno, nato pa naboj Q₃ mora biti postavljen desno od Q₂

Razdalja med naboji Q₂ in naboj Q₃ izračunano po formuli Coulombovega zakona:

Pravilen odgovor je C.

Vir vprašanja:

Vprašanja OSN za fiziko v nižji srednji šoli