Elektr zaryadi va elektr kuchining formulasi

Elektr zaryadi va elektr kuchi uchun namunaviy savollar va formulalar

Elektr zaryadi

1. Har birining massasi m = 9√3 x 10 bo'lgan ikkita bir xil zaryad^-4 kg uzunlikdagi arqon yordamida bir nuqtaga osilgan. Agar ikkita zaryad a = 1 metr masofada bir-biridan ajratilgan bo'lsa, u holda har bir zaryadning kattaligi… ga teng.

A. 4 ta mikrokulon
B. 2 ta mikrokulon
C. 1 mikrokulon
D. 0,5 mikrokulon

Munozara
Ma'lumki:
Ikkita bir xil zaryad ikkita o'xshash zaryadni anglatadi, bunda o'xshash zaryadlar bir-birini qaytaradi.
Arqon uzunligi (l) = 1 metr
Ikki zaryad orasidagi masofa (r) = 1 metr
Zaryad massasi (m) = 9√3 x 10^-4 kg
Gravitatsiya tufayli tezlanish (g) = 10 m/s²
Gravitatsiya (w) = mg = (9√3 x 10^-4 kg) (10 m/s²) = 9√3 x 10^-3 Nyuton
So'ralgan Har bir zaryadning kattaligi (q)
Javob:

Sarlavha:
F = 1 va 2 yuklar orasidagi itarish elektr kuchi
w₁ = To'pning og'irligi 1
w₂ = To'pning og'irligi 2
T₁ = Arqonning tortish kuchi 1
T_1x = 1-arqonning x o'qidagi taranglik kuchining komponenti
T_1y = 1-arqonning y o'qi bo'ylab tortish kuchining komponenti
T₂ = Arqonning tortish kuchi 2
T_2x = 2-arqonning x o'qidagi taranglik kuchining komponenti
T_2y = 2-arqonning y o'qi bo'ylab tortish kuchining komponenti
l₁ = arqon uzunligi 1
l_1x = x o'qidagi ip uzunligining komponenti
l_1y = y o'qi bo'ylab satr uzunligining komponenti

Cos θ qiymatini hisoblang:

Arqonning tortish kuchini hisoblang (T₁):

Sin θ qiymatini hisoblang:

Arqonning x o'qi bo'ylab tortish kuchining tarkibiy qismini hisoblang (T_1x):

Ikki shar muvozanatda bo'ladi, shuning uchun T_1x = F = 9 x 10^-3 Nyuton

Kulon qonuni formulasidan foydalanib, har bir sharning zaryadini hisoblang:

Har bir zaryadning kattaligi 1 x 10 ga teng^-6 Kulon yoki 1 mikrokulon.
To'g'ri javob C.

Jismni elektr zaryadiga aylantirish

1. Jismga elektr zaryadini berishning ikki yo'li....
A. Ishqalanish va elektromagnetizm
B. Induksiya va elektromagnetizm
C. Ishqalanish va induksiya
D. Induksiya va magnitlanish
Munozara
Jismga elektr zaryadini berishning ikki yo'li bor: ishqalanish va induksiya.
Ishqalanish - bu jismni boshqa jism bilan ishqalash orqali, masalan, shisha tayoqchani jun bilan ishqalash yoki plastik taroqni quruq sochlar bilan ishqalash orqali musbat yoki manfiy elektr zaryadiga ega bo'lish usuli. Ishqalanish paytida elektronlar bir jismdan ikkinchisiga o'tadi, natijada bir jismda ortiqcha elektronlar bo'ladi (protonlarsiz) va keyin manfiy zaryadlanadi, ikkinchi jismda esa elektronlarsiz (protonlarsiz) va keyin musbat zaryadlanadi.
Induksiya - bu zaryadlangan jismni neytral metall sharga yaqinlashtirish, lekin unga tegmasdan, uni zaryadlangan holga keltirish usuli. Zaryadlanadigan jism erkin elektronlarga ega bo'lishi kerak, chunki bu erkin elektronlar elektr zaryadlangan jism tomonidan induksiyalanganda harakatlanishi mumkin. Metall jismlar odatda erkin elektronlarga ega. Shisha, plastmassa yoki yog'och kabi jismlarni induksiya orqali elektr zaryadlangan holga keltirish mumkin emas, chunki bu jismlarda erkin elektronlar yo'q.
To'g'ri javob C.

Elektr zaryadining turlari

2. To'rtta zaryadlangan jism (P, Q, R va S) quyidagicha harakat qiladi. P va Q bir-birini itaradi, P va R bir-birini tortadi, R va S bir-birini itaradi. Quyidagi qaysi gap to'g'ri?
A. Agar P manfiy zaryadlangan bo'lsa, u holda S manfiy zaryadlangan bo'ladi.
B. Agar Q manfiy zaryadlangan bo'lsa, u holda S manfiy zaryadlangan bo'ladi.
C. Agar R manfiy zaryadlangan bo'lsa, u holda P manfiy zaryadlangan
D. Agar S manfiy zaryadlangan bo'lsa, u holda P musbat zaryadlangan bo'ladi.
Munozara
P va Q bir-birini itaradi, chunki P va Q bir xil zaryadga ega.
P va R bir-birini tortadi, shuning uchun P va R turli xil zaryadlarga ega
R va S bir-birini itaradi, shuning uchun R va S bir xil zaryadga ega

Shunday qilib, agar P va Q musbat zaryadlangan bo'lsa, R va S manfiy zaryadlangan yoki agar P va Q manfiy zaryadlangan bo'lsa, R va S musbat zaryadlangan.
To'g'ri javob D.

3. 59-sonli Regency/City darajasidagi o'rta maktablar uchun 2011-yilgi Milliy fan olimpiadasi savollari
Agar ... bo'lsa, jism musbat zaryadlangan deyiladi.
A. Obyekt protonlarni qabul qiladi
B. Obyekt protonlarni chiqaradi
C. Jismlar elektronlarni qabul qiladi
D. Jismlar elektronlarni chiqaradi
Munozara
Protonlar musbat zaryadlangan, elektronlar esa manfiy zaryadlangan. Protonlar atomlarning markazida joylashgan bo'lib, ularning bir obyektdan ikkinchisiga o'tishiga to'sqinlik qiladi. Elektronlar esa atomlar yuzasida joylashgan bo'lib, ularga bir obyektdan ikkinchisiga o'tish imkonini beradi. Ob'ektlar elektronlarni chiqarish yoki elektronlarni olish orqali elektr zaryadlanadi. Agar obyekt elektronlarni qabul qilsa, unda elektronlar ortiqcha bo'ladi (protonlar yetishmaydi), bu esa manfiy zaryadga olib keladi. Agar obyekt elektronlarni chiqarsa, unda elektronlar ortiqcha bo'ladi (protonlar ortiqcha bo'ladi), bu esa musbat zaryadga olib keladi.
Demak, yuqoridagi savolga asoslanib, agar ob'ekt elektronlarni chiqarsa, u musbat zaryadga ega deyiladi.
To'g'ri javob D.

Elektr kuchi

4. Har biri Q ga teng ikkita elektr zaryadi₁ va Q₂ R masofada joylashgan bo'lsa, 100 N itaruvchi kuchga ega. Agar ikki zaryad orasidagi masofa 1/3 R ga kamaytirilsa, elektr zaryadlarining itaruvchi kuchi… ga aylanadi.
A. 33,33 N
B. 100 N
C. 300 N
D. 900 N
Munozara
Ma'lumki:
Elektr zaryadi 1 = Q₁
Elektr zaryadi 2 = Q₂
Ikki zaryad orasidagi masofa = R
Ikki zaryad orasidagi itarish kuchi (F) = 100 Nyuton
Itaruvchi kuch deganda ikkala elektr zaryadi ham bir xil turdagi, ham musbat, ham manfiy ekanligini tushuniladi.
So'ralgan: Agar ikki zaryad orasidagi masofa 1/3 R ga kamaytirilsa, elektr zaryadining itarish kuchi... ga aylanadi.
Javob:
Kulon qonuni formulasi:
F = k Q₁ Q₂ / R₂
Aytaylik, R = 1, keyin Q qiymati₁.Q₂ hisoblash mumkin:

Agar ikki zaryad orasidagi masofa 1/3 R ga kamaytirilsa, elektr zaryadining (F) itarish kuchi quyidagicha bo'ladi:

To'g'ri javob D.

5. Nuqtali zaryad Q₁ = +4e va nuqtaviy zaryad Q₂ Quyidagi rasmda ko'rsatilgandek, = -3e bir-biridan 0,3 m masofada ushlab turiladi. Shunday qilib, Q zaryadiga ta'sir qiluvchi elektr kuchi₂ nolga teng, nuqtaviy zaryad Q₃ = +16e ... ga joylashtirilishi kerak.
A. Q dan chapga 0,3 m₁
B. Q dan o'ng tomonda 0,6 m₁
C. Q dan o'ng tomonda 0,6 m₂
D. Q dan chapga 0,9 m₂
Munozara
Ma'lumki:
Elektron (-e) yoki proton (+e) zaryadi = 1,60 x 10^-19 Kulon
Nuqta zaryadi Q₁ = +4e
Nuqta zaryadi Q₂ = -3e
Nuqta zaryadi Q₃ = +16e
Nuqta zaryadlari orasidagi masofa Q₁ va nuqta zaryadi Q₂ = 0,3 metr
Savol: Shunday qilib, Q zaryadiga ta'sir qiluvchi elektr kuchi₂ nolga teng, nuqtaviy zaryad Q₃ = +16e ... ga joylashtirilishi kerak.
Javob:
Q zaryadlar orasidagi elektr kuchi₁ va Q zaryadini₂ :

Q zaryadlash₁ musbat va zaryad Q₂ manfiy bo'lishi uchun elektr kuchining yo'nalishi F₁₂ chapga (Q zaryadiga qarab)₁).

Shunday qilib, Q zaryadiga ta'sir qiluvchi natijaviy elektr kuchi₂ nolga teng bo'lsa, u holda zaryadlar orasidagi elektr kuchining kattaligi Q₂ va Q zaryadini₃ (F₃₂) = zaryadlar orasidagi elektr kuchining kattaligi Q₁ va Q zaryadini₂ (F₁₂) va F yo'nalishi₃₂ F yo'nalishiga qarama-qarshi bo'lishi kerak₁₂Yo'nalish F₁₂ chapga, shuning uchun F yo'nalishi₃₂ o'ng tomonga borish kerak. Q ni eslang₃ musbat va Q₂ manfiy zaryaddir, shuning uchun F yo'nalishi₃₂ o'ngga, keyin Q zaryadi₃ Q ning o'ng tomoniga joylashtirilishi kerak₂

Zaryadlar orasidagi masofa Q₂ va Q zaryadini₃ Kulon qonuni formulasi yordamida hisoblangan:

To'g'ri javob C.

Savol manbasi:

O'rta maktab fizikasi OSN savollari