Формула барои заряди барқӣ ва қувваи барқӣ

Намунаҳои саволҳо ва формулаҳо барои заряди барқӣ ва қувваи барқӣ

Заряди барқӣ

1. Ду заряди якхела бо массаи ҳар кадоме m = 9√3 x 10^-4 кг дар як нуқта бо истифода аз ресмоне, ки дарозии он l = 1 метр аст, овезон карда мешавад. Агар ду заряд бо масофаи a = 1 метр аз ҳам ҷудо шаванд, пас бузургии ҳар як заряд… аст.

A. 4 микрокулон
B. 2 микрокулон
C. 1 микрокулон
D. 0,5 микрокулон

Пембахасан
Маълум аст, ки:
Ду заряди якхела маънои ду заряди якхеларо дорад, ки дар онҳо зарядҳои якхела якдигарро тела медиҳанд.
Дарозии ресмон (л) = 1 метр
Масофаи байни ду заряд (r) = 1 метр
Массаи заряд (м) = 9√3 x 10^-4 kg
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/с²
Қувваи вазнинӣ (w) = мг = (9√3 x 10^-4 кг) (10 м/с²) = 9√3 x 10^-3 Нютон
Пурсида шуд : Бузургии ҳар як заряд (q)
Ҷавоб:

Сарлавҳа:
F = Қувваи электрикии теладиҳанда байни борҳои 1 ва 2
w₁ = Вазни қиёсии тӯб 1
w₂ = Вазни қиёсии тӯб 2
T₁ = Қувваи кашиши ресмон 1
T_1x = Ҷузъи қувваи кашиши ресмони 1 дар меҳвари x
T_1y = Ҷузъи қувваи кашиши ресмони 1 дар меҳвари у
T₂ = Қувваи кашиши ресмон 2
T_2x = Ҷузъи қувваи кашиши ресмони 2 дар меҳвари x
T_2y = Ҷузъи қувваи кашиши ресмони 2 дар меҳвари у
l₁ = дарозии ресмон 1
l_1x = ҷузъи дарозии сатр дар меҳвари x
l_1y = ҷузъи дарозии сатр дар меҳвари y

Арзиши cos θ-ро ҳисоб кунед:

Қувваи кашиши ресмонро ҳисоб кунед (T)₁):

Қимати sin θ-ро ҳисоб кунед:

Ҷузъи қувваи кашиши ресмонро дар меҳвари x (T) ҳисоб кунед._1x):

Ду тӯб дар ҳолати мувозинат қарор доранд, то ки Т_1x = F = 9 x 10^-3 Нютон

Заряди ҳар як тӯбро бо истифода аз формулаи қонуни Кулон ҳисоб кунед:

Андозаи ҳар як заряд 1 x 10 аст^-6 Кулон ё 1 микроКулон.
Ҷавоби дуруст C аст.

Сохтани объекти дорои заряди барқӣ

1. Ду роҳи додани заряди электрикӣ ба объект инҳоянд….
А. Соиш ва электромагнетизм
B. Индуксия ва электромагнетизм
C. Молидани ва индуксия
D. Индуксия ва магнитизатсия
Пембахасан
Ду роҳи додани заряди электрикӣ ба ашё ин соиш ва индуксия мебошанд.
Молкунӣ як роҳи ба вуҷуд овардани заряди электрикии мусбат ё манфӣ барои як ашё тавассути молидани ашё бо ашёи дигар аст, масалан, молидани чӯби шишагӣ бо пашм ё молидани шона бо мӯйҳои хушк. Ҳангоми соиш, электронҳо аз як ашё ба ашёи дигар ҳаракат мекунанд, то як ашё электронҳои зиёдатӣ дошта бошад (бе протон) ва сипас манфӣ заряднок шавад ва ашёи дигар норасоии электрон дошта бошад (бе протон) ва сипас мусбат заряднок шавад.
Индуксия усули ба вуҷуд овардани заряднокӣ аз ашё бо наздик кардани ашёи заряднок ба тӯби металлии бетараф, вале бе ламс кардани он мебошад. Объекти заряднокшаванда бояд электронҳои озод дошта бошад, зеро ин электронҳои озод ҳангоми ба вуҷуд омадан аз ҷониби ашёи зарядноки барқӣ метавонанд ҳаракат кунанд. Объектҳои металлӣ одатан электронҳои озод доранд. Объектҳо ба монанди шиша, пластикӣ ё чӯбро бо индуксия ба заряднокӣ табдил додан мумкин нест, зеро ин объектҳо электронҳои озод надоранд.
Ҷавоби дуруст C аст.

Намудҳои заряди барқӣ

2. Чор ҷисми заряднок (P, Q, R ва S) чунин рафтор мекунанд. P ва Q якдигарро тела медиҳанд, P ва R якдигарро ҷалб мекунанд, R ва S якдигарро тела медиҳанд. Кадоме аз изҳороти зерин дуруст аст?
A. Агар P манфӣ заряднок бошад, пас S манфӣ заряднок мешавад.
B. Агар Q манфӣ заряднок бошад, пас S манфӣ заряднок мешавад.
C. Агар R манфӣ заряднок бошад, пас P манфӣ заряднок мешавад
D. Агар S манфӣ заряднок бошад, пас P мусбат заряднок мешавад.
Пембахасан
P ва Q якдигарро тела медиҳанд, зеро P ва Q заряди якхела доранд.
P ва R якдигарро ҷалб мекунанд, аз ин рӯ, P ва R зарядҳои гуногун доранд
R ва S якдигарро тела медиҳанд, аз ин рӯ, R ва S заряди якхела доранд

Пас, агар P ва Q мусбат заряднок бошанд, R ва S манфӣ заряднок мешаванд ё агар P ва Q манфӣ заряднок бошанд, R ва S мусбат заряднок мешаванд.
Ҷавоби дуруст D аст.

3. Саволҳои Олимпиадаи миллии илмҳои 2011 барои мактабҳои миёнаи сатҳи Регентӣ/Шаҳрӣ № 59
Агар ягон объект заряди мусбат дошта бошад, гуфта мешавад...
A. Объект протонҳоро қабул мекунад
B. Объектҳо протонҳоро хориҷ мекунанд
C. Ҷисмҳо электронҳоро қабул мекунанд
D. Ҷисмҳо электронҳоро раҳо мекунанд
Пембахасан
Протонҳо заряди мусбат доранд, дар ҳоле ки электронҳо заряди манфӣ доранд. Протонҳо дар маркази атомҳо ҷойгиранд ва ба онҳо имкон намедиҳанд, ки аз як объект ба объекти дигар ҳаракат кунанд. Аз тарафи дигар, электронҳо дар сатҳи атомҳо ҷойгиранд ва ба онҳо имкон медиҳанд, ки аз як объект ба объекти дигар ҳаракат кунанд. Ҷисмҳо бо роҳи раҳо кардани электронҳо ё ба даст овардани электронҳо заряди барқӣ мегиранд. Агар объект электронҳоро ба даст орад, он дорои зиёдатии электронҳо (набудани протонҳо) мебошад, ки дар натиҷа заряди манфӣ ба вуҷуд меояд. Агар объект электронҳоро ба даст орад, он дорои зиёдатии электронҳо (барзиёдии протонҳо) мебошад, ки дар натиҷа заряди мусбат ба вуҷуд меояд.
Пас, бар асоси саволи дар боло овардашуда, гуфта мешавад, ки агар объект электронҳоро раҳо кунад, он заряди мусбат дорад.
Ҷавоби дуруст D аст.

Қувваи барқӣ

4. Ду заряди электрикии ҳар кадоме Q₁ ва Q₂ дар масофаи R қувваи теладиҳандаи 100 Н дорад. Агар масофаи байни ду заряд то 1/3 R кам карда шавад, пас қувваи теладиҳандаи зарядҳои электрикӣ ба… табдил меёбад.
А. 33,33 Н
Б. 100 Н
C. 300 Н
D. 900 Н
Пембахасан
Маълум аст, ки:
Заряди барқӣ 1 = Q₁
Заряди барқӣ 2 = Q₂
Масофаи байни ду заряд = R
Қувваи теладиҳанда байни ду заряд (F) = 100 Нютон
Қувваи теладиҳанда маънои онро дорад, ки ҳарду заряди электрикӣ аз як навъ, ҳам мусбат ё ҳарду манфӣ мебошанд.
Пурсида шуд: Агар масофаи байни ду заряд то 1/3 R кам карда шавад, пас қувваи теладиҳандаи заряди электрикӣ... мешавад.
Ҷавоб:
Формулаи қонуни Кулон:
F = k Q₁ Q₂ / Р₂
Фарз мекунем, ки R = 1, пас арзиши Q₁.Q₂ ҳисоб кардан мумкин аст:

Агар масофаи байни ду заряд то 1/3 R кам карда шавад, пас қувваи теладиҳандаи заряди электрикӣ (F) чунин мешавад:

Ҷавоби дуруст D аст.

5. Заряди нуқтаӣ Q₁ = +4e ва заряди нуқтавӣ Q₂ = -3e дар масофаи 0,3 м аз якдигар нигоҳ дошта мешаванд, чунон ки дар расми зер нишон дода шудааст. Пас, қувваи электрикии таъсиррасон ба заряди Q₂ сифр аст, заряди нуқтавӣ Q₃ = +16e бояд дар… ҷойгир карда шавад.
A. 0,3 м ба тарафи чапи Q₁
B. 0,6 м ба тарафи рости Q₁
C. 0,6 м ба тарафи рости Q₂
D. 0,9 м ба тарафи чапи Q₂
Пембахасан
Маълум аст, ки:
Заряди электрон (-e) ё протон (+e) = 1,60 x 10^-19 Кулон
Заряди нуқтаӣ Q₁ = +4e
Заряди нуқтаӣ Q₂ = -3e
Заряди нуқтаӣ Q₃ = +16e
Масофаи байни зарядҳои нуқтаӣ Q₁ ва заряди нуқтаӣ Q₂ = 0,3 метр
Савол: Пас, қувваи электрикии таъсиррасон ба заряди Q₂ сифр аст, заряди нуқтавӣ Q₃ = +16e бояд дар… ҷойгир карда шавад.
Ҷавоб:
Қувваи электрикӣ байни зарядҳо Q₁ ва заряди Q₂ :

Заряди Q₁ мусбат ва заряди Q₂ манфӣ аст, то ки самти қувваи электрикӣ F бошад₁₂ ба тарафи чап (ба сӯи заряди Q)₁).

Пас, қувваи электрикии ҳосилшуда, ки ба заряди Q таъсир мерасонад,₂ сифр аст, пас бузургии қувваи электрикӣ байни зарядҳо Q₂ ва заряди Q₃ (F₃₂) = бузургии қувваи электрикӣ байни зарядҳо Q₁ ва заряди Q₂ (F₁₂) ва самти F₃₂ бояд муқобили самти F бошад₁₂Самти F₁₂ ба тарафи чап, аз ин рӯ самти F₃₂ бояд ба тарафи рост равад. Дар хотир доред, ки Q₃ мусбат ва Q аст₂ заряди манфӣ аст, бинобар ин самти F₃₂ ба тарафи рост, сипас заряди Q₃ бояд дар тарафи рости Q ҷойгир карда шавад₂

Масофаи байни зарядҳо Q₂ ва заряди Q₃ бо истифода аз формулаи қонуни Кулон ҳисоб карда мешавад:

Ҷавоби дуруст C аст.

Манбаи савол:

Саволҳои OSN дар физикаи мактаби миёна