Примери питања о Кулоновој сили

9 примера питања о Кулоновим силама

1. Три терета су распоређена као на слици испод. Кулонова сила коју осећа наелектрисање Б је ... (k = 9 x 10⁹ Nm²C^{-КСНУМКС}, 1 μC = 10^{-КСНУМКС} C)

А. 09 x 10 ¹ N за пуњење C

Б. 09 x 10 ¹ N за пуњење А

C. 18 x ^10⁻¹ N за пуњење C

D. 18 x 10 ¹ N за наелектрисање А

E. 36 x ^10⁻¹ N за пуњење C

Пембахасан

Познато је да :

q _A = 10 µC = 10 x ^10⁻⁶ C = ^10⁻⁶ Кулона

q _B = 10 µC = 10 x ^10⁻⁶ = ^10⁻⁶ кулона

q _C = 20 µC = 20 x ^10⁻⁶ = 2 x ^10⁻⁶ Кулона

r _AB = 0,1 метара = ^10⁻¹ метара

r _BC = 0,1 метара = ^10⁻¹ метара

k = 9 x ^10⁻⁹ Nm² C ^{− 2}

Питање : Кулонова сила коју доживљава наелектрисање Б

Одговор :

Постоје две Кулонове силе или електричне силе које делују на наелектрисање B, наиме Кулонова сила између наелектрисања A и B (FAB ₎ и Кулонова сила између наелектрисања B и C (FBC ₎ . Кулонова сила коју делује на наелектрисање B је резултанта _FAB и _FBC.

Кулонова сила између наелектрисања А и Б:

Наелектрисање А је позитивно и наелектрисање Б је позитивно тако да F _AB иде ка наелектрисању C.

Кулонова сила између наелектрисања B и C:

Наелектрисање B је позитивно и наелектрисање C је позитивно тако да F _BC иде ка наелектрисању A.

Кулонова сила коју делује на наелектрисање Б:

F _B = F _BC – F _AB = 180-90 = 90 N

Величина Кулонове силе коју осећа наелектрисање B (F _B ) је 90 Њутна. Смер F _B је исти као и смер F _BC , наиме према наелектрисању A.

Тачан одговор је Б.

2. Величина и смер Кулонове силе на наелектрисање B је... ( k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻² , 1 μC = 10 ⁻⁶ C)

А. 2,5 k Q ² r ^-2 улево

Б. 2,5 k Q ² r ^-2 удесно

C. 2 k Q ² r ^-2 улево

D. 2 k Q ² r ^-2 удесно

E. 1 k Q ² r ^-2 улево

Пембахасан

Познато је да :

Наелектрисање A (q _A ) = +Q

Наелектрисање B (q _B ) = -2Q

Наелектрисање C (qC ₎ = -Q

Растојање између наелектрисања А и Б (r _AB ) = r

Растојање између наелектрисања B и C (rBC ₎ = 2r

k = 9 x ^10⁻⁹ Nm² C ^{− 2}

Питање : величина и смер Кулонове силе на наелектрисање Б

Одговор :

Кулонова сила између наелектрисања А и наелектрисања Б:

Наелектрисање А је позитивно, а наелектрисање Б негативно, тако да је смер F _AB ка наелектрисању А

Кулонова сила између наелектрисања B и наелектрисања C:

Наелектрисање B је негативно и наелектрисање C је негативно, тако да је смер F _BC ка наелектрисању A

Резултантна сила која делује на наелектрисање Б:

F = F _AB + F _BC = 2k Q ² /r ² + 0,5k Q ² /r ² = 2,5k Q ² /r ² = 2,5k Q ² r ^-2

Правац Кулонове силе је према наелектрисању А или улево.

Тачан одговор је А.

3. Два електрична наелектрисања су постављена одвојено као што је приказано на слици. Наелектрисање у тачки А је 8 µC, а привлачна сила која делује на оба наелектрисања је 45 N. Ако се наелектрисање А помери удесно за 1 cm и k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 , тада је привлачна сила која делује на оба наелектрисања…

А. 45 Н.

Б. 60 Н.

Ц. 80 Н.

Д. 90 Н.

И. 120 С

Пембахасан

Познато је да :

Електрично наелектрисање на A (q _A ) = 8 µC = 8 x ^10⁻⁶ кулона

Електрична сила између два наелектрисања (F) = 45 Њутна

Растојање између два наелектрисања (rAB ₎ = 4 cm = 0,04 метра = 4 x ^10⁻² метара

Константа (k) = 9 ^{x 109} Nm² · ^C⁻²

Питање : Колика је електрична сила између два наелектрисања ако се наелектрисање А помери удесно за 1 цм или 0,01 метар

Одговор :

Прво израчунајте електрично наелектрисање у тачки B, затим израчунајте електричну силу између два електрична наелектрисања, ако је електрично наелектрисање у тачки A померено удесно за 1 cm.

Електрично наелектрисање у тачки B :

Румус Кулонов закон :

F = k(qA ₎ (qB ₎ / ^r2

Fr² = k( _qA ) ⁽ _qB )

qB = Fr² ^/ k _{( qA} )

Електрично наелектрисање у тачки B :

q _B = (45)(4 x 10⁻² ⁾ ² ^/ (9 x ^10⁻ )(2 x ^10⁻⁶ )

q _B = (45)(16 x ^10⁻⁴ ) / 72 x ^10⁻³

q _B = (720 x ^10⁻⁴ ) / (72 x ^10³ )

q _B = 10 x ^10⁻⁷ кулона

Електрична сила између електричних наелектрисања А и Б :

Ако се наелектрисање у тачки А помери удесно за 1 цм, растојање између два наелектрисања постаје 3 цм = 0,03 метра = 3 x ^10⁻² метара

F = k(qA ₎ (qB ₎ / ^r2

F = (9 x 10⁻ ⁾ (8 x ^10⁻⁶ )(10 x ^10⁻⁷ ) / (3 x ^10⁻² ) ^²

F = (9 x 10³ ⁾ (80 x ^10⁻⁷ ) / (9 x ^10⁻⁴ )

F = (1 x 10³ ⁾ (80 x ^10⁻⁷ ) / (1 x ^10⁻⁴ )

F = (80 x 10⁻⁴ ⁾ / (1 x ^10⁻⁴ )

F = 80 Њутна

Тачан одговор је Ц.

4. Два електрична наелектрисања P и Q која су удаљена 10 cm делују на привлачну силу од 8 N. Ако се наелектрисање Q помери 5 cm према наелектрисању P (1 µC = 10⁻⁶ ^C и k = 9 x ^10⁻⁶ Nm²⁻² ^C ) , тада се ^јавља електрична сила...

А. 8 Н.

Б. 16 Н.

Ц. 32 Н.

Д. 40 Н.

И. 56 С

Пембахасан

Познато је да :

Растојање између наелектрисања P и Q (rPQ ₎ = 10 cm = 0,1 m = 1 x ^10⁻¹ m

Електрична сила између наелектрисања P и Q (F) = 8 N

Електрично наелектрисање Q (q _Q ) = 40 µC = 40 x ^10⁻⁶ C

Константа (k) = 9 ^{x 109} Nm² · ^C⁻²

Питање : Електрична сила између наелектрисања P и Q ако се наелектрисање Q помери 5 цм према наелектрисању P

Одговор :

Прво израчунајте електрично наелектрисање P, а затим израчунајте електричну силу између два електрична наелектрисања, ако је електрично наелектрисање Q померено 5 цм према наелектрисању P.

Електрично наелектрисање P :

qP = Fr² ^/ k _{( qQ} )

qP ₌ (8)(1 x ^10⁻¹ ) ^² / (9 x ^10⁻¹ )(40 x ^10⁻⁶ )

qP ₌ (8)(1 x 10⁻² ⁾ / 360 x ^10³

qP ₌ (8 x 10⁻² ⁾ / (36 x ^10⁴ )

qP ₌ (1 x ^10⁻² ) / (4,5 x ^10⁴ )

q _P = (1/4,5) x ^10⁻⁶ Кулон

Електрична сила између електричних наелектрисања P и Q :

Ако се наелектрисање у тачки Q помери улево за 5 цм, растојање између два наелектрисања постаје 5 цм = 0,05 метара = 5 x ^10⁻² метара

F = k(qP ₎ (qQ ₎ / ^r2

F = (9 x 10⁻ ⁾ ( (1/4,5) x ^10⁻⁶ )(40 x ^10⁻⁶ ) / (5 x ^10⁻² ) ^²

F = (2 x 10³ ⁾ (40 x ^10⁻⁷ ) / (25 x ^10⁻⁴ )

F = (80 x 10⁻⁴ ⁾ / (25 x ^10⁻⁴ )

F = 3,2 x ^10⁻¹

F = 32 Њутна

Тачан одговор је Ц.

5. Погледајте следећу слику електричних наелектрисања. Електрична сила коју делује на наелектрисање q _B је 8 N (1 µC = 10⁻⁶ ^C ) и (k = 9.10⁻⁹ ^Nm² · ^C⁻² ) ^. Ако се наелектрисање q _B помери на 4 cm од тачке A, онда је електрична сила коју делује на q _B сада…

А. 2 Н.

Б. 4 Н.

Ц. 6 Н.

Д. 8 Н.

И. 10 С

Пембахасан

Познато је да :

Растојање између наелектрисања А и Б (rAB ₎ = 2 цм = 0,02 м = 2 x ^10⁻² м

Електрична сила између наелектрисања А и Б (F) = 8 N

Електрично наелектрисање A (q _A ) = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ C

Константа (k) = 9 ^{x 109} Nm² · ^C⁻²

Питање : Електрична сила између наелектрисања А и Б ако је растојање између два наелектрисања 4 цм

Одговор :

Прво израчунајте електрично наелектрисање B, затим израчунајте електричну силу између два електрична наелектрисања ако је растојање између два електрична наелектрисања 4 цм = 0,04 метра = 4 x 10⁻² ^метара.

Електрично наелектрисање B :

qB = Fr² ^/ k _{( qA} )

q _B = (8)(2 x 10⁻² ⁾ ² ^/ (9 x ^10⁻ )(2 x ^10⁻⁶ )

q _B = (8)(4 x ^10⁻⁴ ) / (18 x ^10³ )

q _B = (32 x ^10⁻⁴ ) / (18 x ^10³ )

q _B = (32/18) x ^10⁻⁷

q _B = (16/9) x ^10⁻⁷ кулона

Електрична сила између наелектрисања А и Б :

F = k(qA ₎ (qB ₎ / ^r2

F = (9 x 10⁻ ⁾ (2 x ^10⁻⁶ )((16/9) x ^10⁻⁷ ) / (4 x ^10⁻² ) ^²

F = (18 x 10³ ⁾ ( (16/9) x ^10⁻⁷ ) / (16 x ^10⁻⁴ )

F = (2 x 10³ ⁾ (16 x ^10⁻⁷ ) / (16 x ^10⁻⁴ )

F = (2 x 10³ ⁾ (1 x ^10⁻⁷ ) / (1 x ^10⁻⁴ )

F = (2 x 10⁻⁴ ⁾ / (1 x ^10⁻⁴ )

F = 2 Њутна

Тачан одговор је А.

6. Три електрична наелектрисања су постављена на угловима троугла ABC са дужином странице AB = BC = 20 cm и истом величином наелектрисања (q = 2µC) као на слици са стране (k = 9.109 ^Nm² · ^C⁻² , ¹ µ = 10⁻⁶ ⁾ . Величина електричне силе која делује на тачку B је….

А. 0,9√3 Н

Б. 0,9√2 Н

Ц. 0,9 Н.

Д. 0,81 Н.

И. 0,4 С

Пембахасан

Познато је да:

Наелектрисање у тачки A (q _A ) = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ Кулон

Наелектрисање у тачки B (q _B ) = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ Кулон

Наелектрисање у тачки C (q _C ) = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ Кулон

Растојање од B до C (r _BC ) = 20 cm = 0,2 метра = 2 x ^10⁻¹ метара

Растојање од Б до А (rBA ₎ = 20 цм = 0,2 метра = 2 x ^10⁻¹ метара

^k = ^9,109 Nm² · ^C⁻²

Питање: Величина електричне силе која делује на тачку Б

Јаваб :

Електрична сила између наелектрисања у тачкама B и C:

FBC = k( ^qB ₎ ( _{qC )} / _rBC2

F _BC = (9 x 10 ⁹ )(2 x 10 ^-6 )(2 x 10 ^-6 ) / (2 x 10 ^-1 ) ²

F _BC = (9 x 10 ⁹ )(4 x 10 ^-12 ) / (4 x 10 ^-2 )

FBC = (36 x 10⁻³ ₎ ^/ (4 x ^10⁻² )

FBC = 9 _x ^10⁻¹

F _BC = 0,9 Њутн

Електрично наелектрисање у тачкама B и C је позитивно, стога је смер електричне силе F _BC лево, даље од тачке C.

Електрична сила између наелектрисања у тачкама B и A:

FBA = k( ^qB ₎ ( _{qA )} / _rBA²

FBA ₌ (9 x 109 ⁾ (10 x ^2-6 )(2 x ^10-6 ) / (2 x ^10-1 ) ²

FBA ₌ (9 x 109 ⁾ (4 x ^10-12 ) / (9 x ^10-2 )

FBA = ₍ 36 x 10⁻³ ⁾ / (4 x ^10⁻² )

FBA ₌ 9 x ^10⁻¹

FBA = _0,9 Њутн

Електрично наелектрисање у тачкама B и A је позитивно, стога је смер електричне силе F _BA надоле, од тачке A.

Две електричне силе формирају прав угао, стога се резултујућа електрична сила која делује у тачки Б израчунава помоћу Питагорине формуле.

Тачан одговор је Б.

7. Погледајте следећу слику!

Три наелектрисања Q1 _, Q2 _и Q3 _су постављена на врховима правоуглог троугла ABC. Дужина AB = BC = 30 cm. Ако је k = 9.109 ^Nm2.C - 2 ^и 1 µ = 10-6, ^{онда је} резултујућа Кулонова сила на наелектрисање Q1 _….

А. 1 Н.

Б. 5 Н.

Ц. 7 Н.

Д. 10 Н.

И. 12 С

Пембахасан

Познато је да:

Наелектрисање у тачки A (q _A ) = 3 µC = 3 x ^10⁻⁶ Кулон

Наелектрисање у тачки B (q _B ) = -10 µC = -10 x 10 ^-6 Кулон

Наелектрисање у тачки C (q _C ) = 4 µC = 4 x ^10⁻⁶ Кулон

Растојање од B до C (r _BC ) = 30 cm = 0,3 метра = 3 x ^10⁻¹ метара

Растојање од Б до А (rBA ₎ = 30 цм = 0,3 метра = 3 x ^10⁻¹ метара

^k = ^9,109 Nm² · ^C⁻²

Питање: Резултантна Кулонова сила у тачки Б

Јаваб :

Електрична сила између наелектрисања у тачкама B и C:

FBC = k( ^qB ₎ ( _{qC )} / _rBC2

F _BC = (9 x 10 ⁹ )(10 x 10 ^-6 )(4 x 10 ^-6 ) / (3 x 10 ^-1 ) ²

F _BC = (9 x 10 ⁹ )(40 x 10 ^-12 ) / (9 x 10 ^-2 )

FBC = (360 x 10⁻³ ₎ ^/ (9 x ^10⁻² )

FBC = 40 _x ^10⁻¹

F _BC = 4 Њутн

Електрично наелектрисање у тачки B је негативно, а електрично наелектрисање у тачки C је позитивно, стога је смер електричне силе F _BC удесно према тачки C.

Електрична сила између наелектрисања у тачкама B и A:

FBA = k( ^qB ₎ ( _{qA )} / _rBA²

FBA ₌ (9 x 109 ⁾ (10 x ^10-6 )(3 x ^10-6 ) / (3 x ^10-1 ) ²

FBA ₌ (9 x 109 ⁾ (30 x ^10-12 ) / (9 x ^10-2 )

FBA = ₍ 270 x 10⁻³ ⁾ / (9 x ^10⁻² )

FBA ₌ 30 x ^10⁻¹

FBA = ₃ Њутн

Електрично наелектрисање у тачки Б је негативно, а електрично наелектрисање у тачки А је позитивно, стога је смер електричне силе F _BA нагоре према тачки А.

Две електричне силе формирају прав угао, стога се резултујућа електрична сила која делује у тачки Б израчунава помоћу Питагорине формуле.

Тачан одговор је Б.

8. Три електрична наелектрисања су постављена на угловима троугла ABC са дужином странице AB = BC = 20 cm и истом величином наелектрисања (q = 2µC) као на слици са стране (k = 9.10⁹ Нм².C^-2, 1 µ = 10^-6). Величина електричне силе рад у тачки Б је….

1. 0,9√3 Н
2. 0,9√2 Н
3. КСНУМКС Н
4. КСНУМКС Н
5. КСНУМКС Н

Пембахасан

Познато је да:
Наелектрисање у тачки А (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 Цоуломб
Наелектрисање у тачки B (q_B) = 2 µC = 2 x 10^-6 Цоуломб
Наелектрисање у тачки C (q_C) = 2 µC = 2 x 10^-6 Цоуломб
Удаљеност од B до C (r_BC) = 20 цм = 0,2 метра = 2 x 10^-1 метар
Удаљеност од Б до А (r_BA) = 20 цм = 0,2 метра = 2 x 10^-1 метар
к = 9.10⁹ Нм².C^-2
Питао/ла: Величина електричне силе која делује у тачки Б
Јаваб :

Електрична сила између наелектрисања у тачкама B и C:
F_BC = k (q_B)(q_C) / р_BC²
F_BC = (9 к 10⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 x 10^-1)²
F_BC = (9 к 10⁹)(4 x 10^{-КСНУМКС}) / (4 x 10^-2)
F_BC = (36 к 10^-3) / (4 x 10^-2)
F_BC = 9 к 10^-1
F_BC = 0,9 Њутна
Електрично наелектрисање у тачкама B и C је позитивно, стога је смер електричне силе F_BC лево, даље од тачке C.

Електрична сила између наелектрисања у тачкама B и A:
F_BA = k (q_B)(q_A) / р_BA²
F_BA = (9 к 10⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 x 10^-1)²
F_BA = (9 к 10⁹)(4 x 10^{-КСНУМКС}) / (4 x 10^-2)
F_BA = (36 к 10^-3) / (4 x 10^-2)
F_BA = 9 к 10^-1
F_BA = 0,9 Њутна
Електрично наелектрисање у тачкама B и A је позитивно, стога је смер електричне силе F_BA доле, даље од тачке А.

Две електричне силе формирају прав угао, стога се резултујућа електрична сила која делује у тачки Б израчунава помоћу Питагорине формуле.
Тачан одговор је Б.

9. Погледајте следећу слику!
Три наелектрисања Q₁, К₂, и Q₃ је на врху правоуглог троугла ABC. Дужина AB = BC = 30 cm. Познато је да к = 9.10⁹ Нм².C^-2 и 1 µ = 10^-6 онда резултујућа Кулонова сила на наелектрисање Q₁ је….

1. КСНУМКС Н
2. КСНУМКС Н
3. КСНУМКС Н
4. КСНУМКС Н
5. КСНУМКС Н

Пембахасан
Познато је да:
Наелектрисање у тачки А (q_A) = 3 µC = 3 x 10^-6 Цоуломб
Наелектрисање у тачки B (q_B) = -10 µC = -10 x 10^-6 Цоуломб
Наелектрисање у тачки C (q_C) = 4 µC = 4 x 10^-6 Цоуломб
Удаљеност од B до C (r_BC) = 30 цм = 0,3 метра = 3 x 10^-1 метар
Удаљеност од Б до А (r_BA) = 30 цм = 0,3 метра = 3 x 10^-1 метар
к = 9.10⁹ Нм².C^-2
Питао/ла: Резултантна Кулонова сила у тачки B
Јаваб :
Електрична сила између наелектрисања у тачкама B и C:
F_BC = k (q_B)(q_C) / р_BC²
F_BC = (9 к 10⁹)(10 x 10^-6)(4 x 10^-6) / (3 x 10^-1)²
F_BC = (9 к 10⁹)(40 x 10^{-КСНУМКС}) / (9 x 10^-2)
F_BC = (360 к 10^-3) / (9 x 10^-2)
F_BC = 40 к 10^-1
F_BC = 4 Њутна
Електрично наелектрисање у тачки B је негативно, а електрично наелектрисање у тачки C је позитивно, стога је смер електричне силе F_BC десно према тачки C.

Електрична сила између наелектрисања у тачкама B и A:
F_BA = k (q_B)(q_A) / р_BA²
F_BA = (9 к 10⁹)(10 x 10^-6)(3 x 10^-6) / (3 x 10^-1)²
F_BA = (9 к 10⁹)(30 x 10^{-КСНУМКС}) / (9 x 10^-2)
F_BA = (270 к 10^-3) / (9 x 10^-2)
F_BA = 30 к 10^-1
F_BA = 3 Њутна
Електрично наелектрисање у тачки Б је негативно, а електрично наелектрисање у тачки А је позитивно, стога је смер електричне силе F_BA горе према тачки А.
 
Две електричне силе формирају прав угао, стога се резултујућа електрична сила која делује у тачки Б израчунава помоћу Питагорине формуле.
Тачан одговор је Б.

Извор питања:

Питања из физике за национални испит за средњу школу/стручну средњу школу