סטאַטישע עלעקטריע בייַשפּיל פֿראַגן

20 ביישפילן פון סטאַטישע עלעקטריע פראגעס

עלעקטרישע קראַפט

1. פונקט א געפינט זיך אין עלעקטריש פעלדדי עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט ביי פונקט A = 0,5 NC^-1אויב אַן אָביעקט מיט אַן עלעקטרישער לאָדונג פון 0,25 C ווערט געשטעלט אין פּונקט A, וועט אַרבעט געטאָן ווערן אויף דעם אָביעקט. גייַסט קאָלאָמב אַזוי גרויס ווי …

א 0,125 נ

ב 0,25 נ

ג 0,35 נ

ד 0,40 ן

מזרח 0,70 צפון

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט ביי פונקט A = 0,5 NC^-1

עלעקטרישע לאדונג ביי פונקט A = 0,25 C

געפרעגט: קולאָמב קראַפט וואָס אַקטירט אויף עלעקטריש אָנגעלאָדענע אָביעקטן

ענטפער:

די פֿאָרמולע וואָס באַשטימט די באַציִונג צווישן עלעקטרישע קראַפט (F), עלעקטריש פעלד (E) און עלעקטרישע לאַדונג (q) איז:

פֿ ​​= ק ע

F = (0,25 C)(0,5 NC^-1)

F = 0,125N

די ריכטיקע ענטפער איז א.

2. צוויי לאדונגען פון 5C און 4C זענען 3 מעטער איינער פון דעם אנדערן. אויב k = 9 × 10⁹ Nm² C^{-קסנומקס} , דעמאָלט איז די גרייס פון דער קולאָמב קראַפט וואָס די צוויי לאָדן דערפאַרן...

א. 2 × 10⁹ N

ב. 60 × 10⁹ N

C. 2 × 10¹⁰ N

ד. 6 × 10¹⁰ N

מזרח 20 × 10¹⁰ N

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

אָפּצאָל 1 (ק₁) = 5 C

אָפּצאָל 2 (ק₂) = 4 C

די דיסטאַנץ צווישן לאָודז 1 און 2 (r) = 3 מעטער.

קולאָמבס קאָנסטאַנט (k) = 9 × 10⁹ Nm² C^{-קסנומקס}

געפרעגט: די גרייס פון דער קולאָמב קראַפט (F)

ענטפער:

די ריכטיגע ענטפער איז C.

3. עלעקטרישע לאַדונג +q₁ = 10 μC ; +q₂ = 20 μC; און q₃ אפגעטיילט ווי אין בילד אונטן. אזוי אז די קולאמב קראפט וואס ארבעט אויף די לאדונג q₂ = נול; דעמאָלט די לאָדונג q₃ איז...

א. +2,5 μC

ב. –2,5 μC

C. +25 μC

ד. –25 μC

E. +4 μC

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

אָפּצאָל 1 (ק₁) = 10 μC = 10 x 10^-6 C

אָפּצאָל 2 (ק₂) = 20 μC = 20 x 10^-6 C

געפרעגט: וואָס איז די אָפּצאָל q?₃ אַזוי אַז די קולאָמב קראַפט וואָס אַרבעט אויף דער לאָדונג q₂ גלייך צו נול (F₂ =

ענטפער:

עס זענען דא צוויי כוחות וואָס אַרבעטן אויף +q₂.

די ערשטע קראַפט איז די אָפּשטויסנדיקע קראַפט צווישן טשאַרדזשעס +q₁ און אָפּצאָל +q₂ נעמליך פ₁₂ וואָס איז צו רעכטס.

אַזוי אַז די רעזולטאַט עלעקטרישע קראַפט וואָס אַקט אויף q₂ גלייך צו נול דעמאָלט q₃ מוז זיין נעגאַטיוו באַלאָדן. אַזוי די צווייטע קראַפט איז די אַטראַקציע צווישן די +q טשאַרדזשיז₂ און -q₃ נעמליך פ₂₃ וואָס איז צו דער לינקער זייט. די צוויי כוחות ווירקן אויף q₂, האָבן די זעלבע מאַגניטוד אָבער פאַרקערטע ריכטונג.

רעזולטאנטע קראַפט אויף +q₂ גלייך צו נול.

די ריכטיגע ענטפער איז ב.

4. פונקטן A און B האבן אן עלעקטרישע לאדונג פון −10 μC און +40 μC, בהתאמה. אנפאנגס ווערן די צוויי לאדונגען געשטעלט 0,5 מעטער איינער פון דעם אנדערן אזוי אז א קולאמב F ניוטאן קראפט ענטשטייט. אויב די דיסטאנץ צווישן A און B ווערט געטוישט צו 1,5 מעטער, דעמאלט איז די קולאמב קראפט וואס ענטשטייט...

A. ¹/₉ F

B. ¹/₃ F

C. ³/₂ F

ד. 3 פ

מזרח 9 פ.

דיסקוסיע

פאַרגלייכט די דיסקוסיע פון ​​קשיא נומער 9.

די דיסטאַנץ צווישן A און B ווערט געביטן צו 1,5 מעטער אדער 3 מאָל די אָריגינעלע דיסטאַנץ.

די קראַפט איז פאַרקערט פּראָפּאָרציאָנעל צום קוואַדראַט פון דער דיסטאַנץ:

די קולאָמב קראַפט וואָס ענטשטייט איז 1/9 F.

די ריכטיקע ענטפער איז א.

5. א סיסטעם מיט 3 פרייע לאדונגען פון גלייכער גרייס ווערט געשטעלט אזוי אז עס איז באלאנסירט ווי געוויזן אין בילד. אויב Q₃ גערוקט 1/3 מאָל נענטער צו Q₂, דעמאָלט די פאַרהעלטעניש פון די גרייס פון די קולאָמב קראַפט F₂ : F₁ ווערן….

א. 1 : 3

ב. 2 : 3

C. 3 : 4

ד. 9 : 1

ה. 9 : 4

דיסקוסיע

עס איז באקאנט :

די דיסטאַנץ צווישן q₁ און ק₂ = רענטגענ

די דיסטאַנץ צווישן q₂ און ק₃ = 2/3 רענטגענ

געפרעגט : F₂ : F₁ = …. ?

דזשאַוואַב :

קולאָמבס געזעץ פאָרמולע:

באַשרייַבונג: k = קאָנסטאַנט, q₁ = לאָד 1, q₂ = לאָדונג 2, r = דיסטאַנץ צווישן לאָדונג 1 און לאָדונג 2

פאַרגלייַך פון די גרייס פון די קולאָמב קראַפט

q₁, וואס₂ און ק₃ גלייך אין גרייס, אַזוי זיי זענען עלימינירט פון דער גלייכונג. k און x² זענען אויך די זעלבע גרייס און זענען אויף די לינקע און רעכטע זייטן, אַזוי זיי זענען עלימינירט פון דער גלייכונג.

די ריכטיקע ענטפער איז E.

6. קוק אויף דעם בילד אונטן. די דריי עלעקטרישע לאדונגען q₁, ק, און ק₂ איז אין א גלייכער ליניע. אויב q = 5,0 μC און d = 30 cm, דאן איז די גרייס און ריכטונג פון דער עלעקטרישער קראפט וואס ווירקט אויף לאדונג q... (k = 9 x 10⁹ ן עם² C^-2)

א. 7,5 נ צו ק₁

ב. 7,5 צפון צו ק₂

C. 15 N צו q₁

ד. 22,5 נ אין דער ריכטונג ק₁

מזרח 22,5 צפון צו ק₂

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

אָפּצאָל 1 (ק₁) = 30 μC = 30 x 10^-6 C

אָפּצאָל 2 (ק₂) = 60 μC = 60 x 10^-6 C

לאָדונג 3 (q) = 5 μC = 5 x 10^-6 C

די דיסטאַנץ צווישן q₁ און ק = ד

די דיסטאַנץ צווישן q₂ און q = 2d

ד = 30 ס״מ = 0,3 מעטער

d² = (0,3)² = קסנומקס

קולאָמבס קאָנסטאַנט (k) = 9 x 10⁹ ן עם² C^-2

געפרעגט: די גרייס און ריכטונג פון דער עלעקטרישער קראַפט וואָס ווירקט אויף אַן עלעקטרישער לאָדונג

ענטפער:

עס זענען דא צוויי כוחות וואָס ווירקן אויף q, נעמלעך F₁ די ריכטונג איז צו רעכטס (q און q₁ פּאָזיטיוו געלאָדן אַזוי אַז F₁ בלייבט אוועק פון ק און ק₁) און פ₂ די ריכטונג איז צו לינקס (q און q₂ פּאָזיטיוו געלאָדן אַזוי אַז F₂ בלייבט אוועק פון ק און ק₂ערשט רעכנט אויס F₁ און פ₂.

רעזולטירנדיקע קראַפט:

Σפֿ ​​= 15 – 7,5 = 7,5

די רעזולטירנדיקע קראַפט איז 7,5 ניוטאָן. איר ריכטונג איז די זעלבע ווי F₁ נעמליך צו רעכטס צו ק₂.

די ריכטיגע ענטפער איז ב.

עלעקטריש פעלד

7. א פונקט מיט א לאדונג q איז ביי פונקט P אין אן עלעקטרישן פעלד וואס ווערט גענערירט דורך א לאדונג (+) אזוי אז עס דערלעבט א קראפט פון 0,05 N אין דער ריכטונג צו דער לאדונג. אויב די פעלד שטארקייט ביי פונקט P איז 2 x 10 ^{-קסנומקס} NC ^{-קסנומקס}, דעמאָלט די גרייס און טיפּ פון אָפּצאָל וואָס פאַראורזאַכט דעם פעלד איז...

א. 5,0 צעלזיוס, פּאָזיטיוו

ב. 5,0 C, נעגאַטיוו

C. 3,0 C, פּאָזיטיוו

ד. 2,5 C, נעגאַטיוו

E. 2,5 C, פּאָזיטיוו

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

עלעקטרישע קראַפט (F) = 0,05 N

עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט (E) = 2 x 10 ^{-קסנומקס} NC ^{-קסנומקס} = 0,02 NC ^{-קסנומקס}

געפרעגט: די גרייס און טיפ פון לאדונג וואס שאפט דאס פעלד

ענטפער:

עלעקטרישע לאדונג ווערט אויסגערעכנט מיט א פארמל וואס זאגט די באציאונג צווישן עלעקטרישע קראפט (F), עלעקטריש פעלד (E) און עלעקטרישע לאדונג (q):

פֿ ​​= ק ע

q = F / E = 0,05 N / 0,02 NC ^{-קסנומקס} = 2,5 קולאָמבס

לאָדונג q דערפאַרט אַן עלעקטרישע קראַפט אין דער ריכטונג צו דער (+) לאָדונג, וואָס שאַפט אַן עלעקטריש פעלד, אַזוי אַז לאָדונג q האָט אַ נעגאַטיוון סימן.

די ריכטיגע ענטפער איז ד.

8. די דיסטאַנץ צווישן צוויי לאָדן A און B איז 4 מעטער. פּונקט C איז צווישן די צוויי לאָדן און איז 1 מעטער פון A. אויב Q_A = –300 μC, Q_B = 600 μC. 1/4 π ε₀ = 9 × 10⁹ ן עם² C^{-קסנומקס} , דעמאָלט איז די עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט ביי פּונקט C צוליב דעם איינפלוס פון די צוויי טשאַרדזשעס...

א. 9 × 10⁵ NC ^{-קסנומקס}

ב. 18 × 10⁵ NC ^{-קסנומקס}

C. 33 × 10⁵ NC ^{-קסנומקס}

ד. 45 × 10⁵ NC ^{-קסנומקס}

מזרח 54 × 10⁵ NC ^{-קסנומקס}

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

די דיסטאַנץ צווישן די לאָדונגען A און B (r_AB) = 4 מעטער

די דיסטאַנץ צווישן פּונקט C און לאָדונג A (r_AC) = 1 מעטער

די דיסטאַנץ צווישן פּונקט C און לאָד B (r_BC) = 3 מעטער

לאָדונג א (q_A) = –300 μC = -300 x 10^-6 C = -3 x 10^-4 קאָלאָמב

לאָד ב (q_B) = 600 μC = 600 x 10^-6 C = 6 X 10^-4 קאָלאָמב

קאָנסטאַנט (k) = 9 × 10⁹ ן עם² C^{-קסנומקס}

געפרעגט: עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט ביי פונקט C

ענטפער:

דאס עלעקטרישע פעלד וואס ווערט גענערירט דורך לאדונג א ביי פונקט C:

לאָדונג א איז נעגאַטיוו, אַזוי די ריכטונג פון דעם עלעקטרישן פעלד איז צו לאָדונג א און אַוועק פון לאָדונג ב (צו דער לינקער זייט).

דאס עלעקטרישע פעלד וואס ווערט גענערירט דורך לאדונג ב ביי פונקט ג:

לאָדונג ב איז פּאָזיטיוו, אַזוי די ריכטונג פֿון דעם עלעקטרישן פֿעלד איז אַוועק פֿון לאָדונג ב און צו לאָדונג א (צו דער לינקער זייט).

רעזולטירנדיק עלעקטריש פעלד ביי פונקט A:

E_A און ע_B אין דער זעלבער ריכטונג אַזוי ווערן זיי צוגעלייגט צוזאַמען.

E = E_A +E_B

E = (27 x 10⁵) + (6 X 10⁵)

E = 33 רענטגענ 10⁵ N / C

די ריכטונג פון דעם עלעקטרישן פעלד איז צו לאדונג א און אוועק פון לאדונג ב (צו די לינקע זייט).

די ריכטיגע ענטפער איז C.

9. א 1 מיליגראַם שטויב-טיילן קען שוועבן אין דער לופט צוליב דעם אנוועזנהייט פון אן עלעקטרישן פעלד וואס האלט עס אין פלאץ. אויב די לאָדונג פון דעם טייל איז 0,5 μC און די ערד'ס גראַוויטאַציאָנעלע אַקסעלעראַציע איז 10 m/s² , באַשטימען די גרייס פון דער עלעקטרישער פעלד שטאַרקייט וואָס קען האַלטן דעם שטויב.

א. 5 נישט-קאנטריע

ב. 10 נישט-קאנטריע

C. 20 N/C

ד. 25 נ/ק

מזרח 40 נ/ק

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

מאַסע פון ​​שטויב (מ²) = 1 מיליגראַם = 1 x 10^-6 kg

שטויב לאָדונג (q) = 0,5 μC = 0,5 x 10^-6 C

אַקסעלעראַציע צוליב גראַוויטאַציע (g) = 10 m/s²

געפרעגט: שטאַרק עלעקטריש פעלד וואָס האַלט שטויב

ענטפער:

וואָג פאָרמולע:

וו = מג

באַשרייַבונג: w = וואָג פון שטויב, m = מאַסע פון ​​שטויב, g = אַקסעלעראַציע רעכט צו גראַוויטאַציע

די גראַוויטאַציאָנעלע קראַפט וואָס אַרבעט אויף שטויב אָדער די וואָג פון שטויב ווערט קאַלקולירט מיט דער וואָג פאָרמולע:

וו = מג = (1 x 10^-6 ק"ג)(10 מעטער/סעקונדע²) = 10 X 10^-6 ק"ג מעטער/סעקונדע² = 10 רענטגענ 10^-6 נוטאַן

עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט פאָרמולע:

E = F/q

באַשרייַבונג: E = עלעקטריש פעלד שטאַרקייט, F = עלעקטרישע קראַפט, q = עלעקטרישע אָפּצאָל

שטויב שוועבט אין דער לופט, ממילא מוז די רעזולטאנטע קראפט וואס ווירקט אויפן שטויב זיין נול. די גראַוויטאַציע פונעם שטויב איז געריכטעט אַראָפּ, ממילא מוז די עלעקטרישע קראפט זיין געריכטעט אַרויף, און די מאַגניטוד פון דער שטויב'ס גראַוויטאַציע מוז זיין גלייך צו דער מאַגניטוד פון דער עלעקטרישער קראפט, ממילא איז די רעזולטאנטע קראפט אויפן שטויב נול. ממילא קען F אין דער עלעקטרישער פעלד שטאַרקייט פאָרמולע ווערן ערזעצט מיט w אין דער וואָג פאָרמולע.

E = F/q = w/q

E = (10 x 10^-6 נ) / (0,5 x 10^-6 C)

E = 10 N / 0,5 C

E = 20 N/C

די ריכטיגע ענטפער איז C.

קסנומקס. צוויי אָפּצאָלן פון q יעדער₁ = 32 μC און q₂ = -214 μC זענען אפגעטיילט מיט א דיסטאנץ x פון יעדן אנדערן ווי געוויזן אין דער אויבנדערמאנטער פיגור. אויב ביי פונקט p וואס איז 10 ס״מ פון q₂ די רעזולטירנדיקע עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט איז נול. אַזוי די מאַגניטוד פון x איז….

א 20 סענטימעטער

ב 30 סענטימעטער

C. 40 סענטימעטער

ד 50 סענטימעטער

מזרח 60 ס״מ

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

אָפּצאָל 1 (Q₁) = 32 מיקראָצעל

אָפּצאָל 2 (Q₂) = -214 מיקראָצעלוס

דיסטאַנץ פֿון פּונקט p פֿון q₁ = x + 10 ס״מ

דיסטאַנץ פֿון פּונקט p פֿון q₂ = 10 סענטימעטער

געפרעגט: x

ענטפער:

E₁ איז דאָס עלעקטרישע פעלד וואָס ווערט גענערירט דורך לאָד Q₁די ריכטונג פון דעם עלעקטרישן פעלד איז אוועק פון Q₁ ווייל ק₁ פּאָזיטיוו געלאָדן. E₂ איז דאָס עלעקטרישע פעלד וואָס ווערט גענערירט דורך לאָד Q₂די ריכטונג פון דעם עלעקטרישן פעלד איז צו Q₂ ווייל ק₂ נעגאַטיוו געלאָדן.

ביי פונקט p וואָס איז 10 ס״מ פֿון Q₂, די רעזולטאנטע עלעקטרישע פעלד שטארקייט איז נול.

ניצט די ABC פאָרמולע:

קסנומקס. א פונקט מיט א לאדונג q איז ביי פונקט P אין אן עלעקטרישן פעלד באשאפן דורך א לאדונג (+), ממילא ערלעבט עס א קראפט פון 0,05 N. אויב די גרייס פון דער לאדונג איז +5 × l0^{-קסנומקס} קולאָמב, דעמאָלט איז די גרייס פון דעם עלעקטרישן פעלד ביי פונקט פּ...

א. 2,5 × 10³ NC^{-קסנומקס}

ב. 3.0 × 10³ NC^{-קסנומקס}

C. 4,5 × l0³ NC^{-קסנומקס}

ד. 8,0 × 10³ NC^{-קסנומקס}

י 10⁴ NC^{-קסנומקס}

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

עלעקטרישע קראַפט (F) = 0,05 ניוטאָן

עלעקטרישע לאדונג (Q) = +5 × l0^{-קסנומקס} קולאָמב = 0,000005

געפרעגט: די גרייס פון דעם עלעקטרישן פעלד ביי פונקט פּ

ענטפער:

די פֿאָרמולע וואָס באַשטימט די באַציִונג צווישן עלעקטרישן פֿעלד, עלעקטרישע קראַפֿט און עלעקטרישע לאָדונג:

ע = פֿ / ק

E = 0,05 ניוטאן / 0,000005 קולאָמב

E = 5 ניוטאן / 0,0005 קולאָמב

E = 10.000 ניוטאן/קולאם

E = 10⁴ N / C

E = 10⁴ NC^-1

די ריכטיקע ענטפער איז E.

קולאָמבס געזעץ

12. דריי לאדונגען זענען אויסגעשטעלט ווי געוויזן אין דער בילד אונטן. די קולאָמב קראַפט וואָס לאדונג B דערפאַרט איז …. (k = 9 x 10⁹ Nm²C^{-קסנומקס}, 1 μC = 10^{-קסנומקס} C)

א. 09 x 10¹ N צו C אָפּצאָל
בי 09 רענטגענ 10¹ נ צו באַשולדיקן א
C. 18 x 10¹ N צו C אָפּצאָל
די 18 רענטגענ 10¹ נ צו באַשולדיקן א
ע. 36 x 10¹ N צו C אָפּצאָל

דיסקוסיע
עס איז באקאנט :
q_A = 10 µC = 10 x 10^-6 C=10^-5 קאָלאָמב
q_B = 10 µC = 10 x 10^-6 = קסנומקס^-5 קאָלאָמב
q_C = 20 µC = 20 x 10^-6 = 2 רענטגענ 10^-5 קאָלאָמב
r_AB = 0,1 מעטער = 10^-1 מעטער
r_BC = 0,1 מעטער = 10^-1 מעטער
ק = 9 x 10⁹ Nm²C^{-קסנומקס}
געפרעגט קולאָמב קראַפט וואָס ווערט דערלעבט דורך לאָד B
דזשאַוואַב :

עס זענען דא צוויי קולאָמב כוחות אדער עלעקטרישע כוחות וואָס אַרבעטן אויף לאָדונג ב, נעמלעך די קולאָמב קראַפט צווישן לאָדונגען א און ב (F_AB) ווי אויך די קולאָמב קראַפט צווישן לאָדן B און C (F_BCדי קולאָמב קראַפט וואָס ווערט דערפאַרט דורך לאָדונג B איז דער רעזולטאַט פון F_AB און פ_BC.

קולאָמב קראַפט צווישן לאָדונגען A און B:
לאָדונג א האט אַ פּאָזיטיוו סימן און לאָדונג ב האט אַ פּאָזיטיוו סימן, אַזוי F_AB צו באַשולדיקונג C.

קולאָמב קראַפט צווישן לאָדונגען B און C:
לאָדונג ב איז פּאָזיטיוו און לאָדונג ג איז פּאָזיטיוו, אַזוי אַז F_BC צו באַשולדיקונג א.

קולאָמב קראַפט וואָס ווערט דערלעבט דורך לאָד B:
F_B = ו_BC - פ_AB = 180 – 90 = 90 נ
די גרייס פון דער קולאָמב קראַפט וואָס ווערט דערלעבט דורך לאָד B (F_B) איז 90 ניוטאן. די ריכטונג פון F_B די זעלבע ווי ריכטונג F_BC נעמליך צו באַשולדיקונג א.
די ריכטיגע ענטפער איז ב.

13. די גרייס און ריכטונג פון דער קולאָמב קראַפט אויף לאָדונג B איז... (k = 9 x 10⁹ Nm²C^{-קסנומקס}, 1 μC = 10^{-קסנומקס} C)

א. 2,5 ק ק² r^-2 צו די לינקע
ב. 2,5 ק ק² r^-2 צו רעכטס
C. 2 k Q² r^-2 צו די לינקע
ד. 2 ק ק² r^-2 צו רעכטס
ע. 1 ק ק² r^-2 צו די לינקע

דיסקוסיע
עס איז באקאנט :
לאָדונג א (q_A) = +Q
לאָד ב (q_B) = -2Q
לאָד C (q_C) = -ק
די דיסטאַנץ צווישן די לאָדונגען A און B (r_AB) = ר
די דיסטאַנץ צווישן די לאָדונגען B און C (r_BC) = 2r
ק = 9 x 10⁹ Nm²C^{-קסנומקס}
געפרעגט די גרייס און ריכטונג פון דער קולאָמב קראַפט אויף לאָדונג ב
דזשאַוואַב :
קולאָמב קראַפט צווישן לאָדונג A און לאָדונג B:
לאָדונג א איז פּאָזיטיוו און לאָדונג ב איז נעגאַטיוו, אַזוי די ריכטונג איז F_AB צו באַשולדיקונג א
  
קולאָמב קראַפט צווישן לאָדונג ב און לאָדונג ג:
לאָדונג ב איז נעגאַטיוו און לאָדונג ג איז נעגאַטיוו, אַזוי די ריכטונג פון F איז_BC צו באַשולדיקונג א

די רעזולטירנדיקע קראַפט וואָס אַקט אויף לאָד ב:
פֿ ​​= פֿ_AB + F._BC  = 2 ק ק²/r² + 0,5 ק ק²/r² = 2,5 ק ק²/r² = 2,5 ק ק² r^-2
די ריכטונג פון דער קולאָמב קראַפט איז צו לאָדונג A אדער צו די לינקס.
די ריכטיקע ענטפער איז א.

עלעקטריש פעלד
14. קוקט אויף דעם בילד פון צוויי פונקט לאדונגען אונטן! וואו געפינט זיך פונקט P אזוי אז די עלעקטרישע פעלד שטארקייט ביי פונקט P איז גלייך צו נול? (k = 9 x 10⁹ Nm²C^{-קסנומקס}, 1 μC = 10^{-קסנומקס} C)
א. גלייך אין מיטן פון ק₁ און ק₂
ב. 6 ס״מ צו רעכטס פון ק₂
C. 6 ס״מ צו דער לינקער זייט פון Q₁
ד. 2 ס״מ צו רעכטס פון ק₂
E. 2 ס״מ צו דער לינקער זייט פון Q₁
דיסקוסיע
כדי צו רעכענען די עלעקטרישע פעלד שטארקייט ביי פונקט P, נעמט אן אז עס איז דא א פאזיטיווע טעסט לאדונג ביי פונקט P. Q₁ פּאָזיטיוו און Q₂ נעגאַטיוו, דעריבער מוז פונקט P זיין רעכטס פון Q₂ אדער צו די לינקס פון Q₁. אויב פונקט P איז צו דער לינקער זייט פון Q₁דאָס עלעקטרישע פעלד וואָס ווערט גענערירט ביי פּונקט Q₁ ביי פונקט פּ איז די ריכטונג צו לינקס (אַוועק פון Q₁) און דאָס עלעקטרישע פעלד וואָס ווערט גענערירט Q₂ ביי פונקט פּ איז די ריכטונג רעכטס (אין דער ריכטונג פון Q)₁). ווייל די ריכטונג פון דעם עלעקטרישן פעלד איז פארקערט, מבטלען די צוויי זיך איינער דעם אנדערן אויס אזוי אז די עלעקטרישע פעלד שטארקייט ביי פונקט P איז נול.
עס איז באקאנט :
Q₁ = +9 μC = +9 x 10^{-קסנומקס} C
Q₂ = -4 μC = -4 x 10^{-קסנומקס} C
ק = 9 x 10⁹ Nm²C^{-קסנומקס}
די דיסטאַנץ צווישן לאָדונג 1 און לאָדונג 2 = 3 ס״מ
די דיסטאַנץ צווישן Q₁ און פונקט פּ (ר_1P) = א
די דיסטאַנץ צווישן Q₂ און פונקט פּ (ר_2P) = 3 + א
געפרעגט וואו געפינט זיך פונקט פּ אַזוי אַז די עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט ביי פונקט פּ איז גלייך צו נול?
דזשאַוואַב :
פונקט פּ איז צו דער לינקער זייט פון ק₁.
דאָס עלעקטרישע פעלד וואָס ווערט גענערירט דורך Q₁ ביי פונקט פּ :
פּאָזיטיווע טעסט אָפּצאָל און Q₁ פּאָזיטיוו אַזוי אַז די ריכטונג פֿון דעם עלעקטרישן פֿעלד איז צו דער לינקער זייט.
דאָס עלעקטרישע פעלד וואָס ווערט גענערירט דורך Q₂ ביי פונקט פּ :
פּאָזיטיווע טעסט אָפּצאָל און Q₂ נעגאַטיוו אַזוי אַז די ריכטונג פֿון עלעקטרישן פֿעלד איז צו רעכטס.
רעזולטאַט עלעקטריש פעלד ביי פונקט A :
E₁ און ע₂ פארקערטע ריכטונג.
E₁ - E₂ = קסנומקס
E₁ =E₂
ניצט די ABC פאָרמולע צו באַשטימען דעם ווערט פון a.
a = -1,25, b = -13,5, c = -20,25
עס קען נישט זיין קיין נעגאטיוו.
די דיסטאַנץ צווישן Q₂ און פונקט פּ (ר_2P) = 3 + a = 3 – 1,8 = 1,2 ס״מ.
פונקט P איז אין א דיסטאַנץ פון 1,2 ס״מ צו רעכטס פון Q.₂.

15. קוק אויף די פאלגענדע בילד! לאָד q₃ געשטעלט אין א דיסטאַנץ פון 5 ס״מ פון ק₂, דעמאָלט די עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט ביי לאָדונג q₃ איז... (1 µC = 10^-6 C)

א. 4,6 x 10⁷ נק^-1
בי 3,6 רענטגענ 10⁷ נק^-1
C. 1,6 x 10⁷ נק^-1
די 1,4 רענטגענ 10⁷ נק^-1
ע. 1,3 x 10⁷ נק^-1

דיסקוסיע

אָפּצאָל ק₃ געשטעלט אין א דיסטאַנץ פון 5 ס״מ פון ק₂, דאס הייסט נישט צו דער לינקער זייט פון q₂ אבער אויף דער רעכטער זייט ק₂אויב אויף דער לינקער זייט q₂ דעמאָלט איז דער רעזולטאַט עלעקטרישער פעלד נול. דאָס איז ווײַל די דיסטאַנץ צווישן די טשאַרדזשיז q₃ מיט אָפּצאָל q₁ און ק₂ איז 5 ס״מ און די מאַגניטוד פון דער לאָדונג איז q₁ גלייך צו לאָד q₂.

ווייל די לאָדונג q₃ פּאָזיטיוו דעמאָלט ריכטונג עלעקטריש פעלד ביי אָפּצאָל ק₃ אין דער ריכטונג פון דער נעגאַטיווער לאָדונג q₂ (E₂) און אַוועק פֿון דער פּאָזיטיווער לאָדונג q₁ (E₁). דאָס רעזולטאַט עלעקטרישע פעלד איז די סומע פון ​​די עלעקטרישע פעלד שטאַרקייטן E₁ און ע₂.

עס איז באקאנט :
אָפּצאָל ק₁ = 5 µC = 5 x 10^-6 קאָלאָמב
אָפּצאָל ק₂ = 5 µC = -5 x 10^-6 קאָלאָמב
די דיסטאַנץ צווישן טשאַרדזשיז q₁ און אָפּצאָל q₃ (r₁) = 15 ס״מ = 0,15 מ = 15 x 10^-2 מעטער
די דיסטאַנץ צווישן טשאַרדזשיז q₂ און אָפּצאָל q₃ (r₂) = 5 ס״מ = 0,05 מ = 5 x 10^-2 מעטער
ק = 9 x 10⁹ ן עם² C^-2
געפרעגט : עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט ביי אָפּצאָל ק₃
דזשאַוואַב :

עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט 1
E₁ = ק"ק₁ / ר₁²
E₁ = (9 X 10⁹)(5 x 10^-6) / (15 x 10^-2)²
E₁ = (45 X 10³) / (225 x 10^-4)
E₁ = 0,2 רענטגענ 10⁷ N / C
עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט 2
E₂ = ק"ק₂ / ר₂²
E₂ = (9 X 10⁹)(5 x 10^-6) / (5 x 10^-2)²
E₂ = (45 X 10³) / (25 x 10^-4)
E₂ = 1,8 רענטגענ 10⁷ N / C
רעזולטאַט עלעקטריש פעלד שטאַרקייט
רעזולטירנדיקע עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט ביי לאָדונג q₃ אַדאַלאַה:
E = E₂ - E₁ = (1,8 X 10⁷)– (0,2 x 10⁷) = 1,6 X 10⁷ N / C
די ריכטונג פון דעם עלעקטרישן פעלד איז צו די לינקס אדער אין די ריכטונג פון E₂.
די ריכטיגע ענטפער איז C.

16. צוויי עלעקטרישע לאדונגען זענען אפגעטיילט ווי געוויזן אין דער בילד. די פעלד שטאַרקייט ביי פונקט P איז… (k = 9 x 10⁹ ן עם² C^-2)

א. 9,0 x 10⁹ נק^-1
בי 4,5 רענטגענ 10⁹ נק^-1
C. 3,6 x 10⁹ נק^-1
די 5,4 רענטגענ 10⁹ נק^-1
ע. 4,5 x 10⁹ נק^-1

דיסקוסיע

עס איז באקאנט :
אָפּצאָל ק_A = +2,5°C
אָפּצאָל ק_B = -2 סי
די דיסטאַנץ צווישן טשאַרדזשיז q_A און פונקט פּ (ר_A) = 5 מעטער
די דיסטאַנץ צווישן טשאַרדזשיז q_B און פונקט פּ (ר_B) = 2 מעטער
ק = 9 x 10⁹ ן עם² C^-2
געפרעגט עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט ביי פונקט פּ
דזשאַוואַב :
עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט A
E_A = ק"ק_A / ר_A²
E_A = (9 X 10⁹)(2,5) / (5)²
E_A = (22,5 X 10⁹) / 25
E_A = 0,9 רענטגענ 10⁹ N / C
עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט B
E_B = ק"ק_B / ר_B²
E_B = (9 X 10⁹)(2) / (2)²
E_B = (18 X 10⁹) / 4
E_B = 4,5 רענטגענ 10⁹ N / C
רעזולטאַט עלעקטריש פעלד שטאַרקייט
די רעזולטירנדיקע עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט ביי פונקט P איז:
E = E_B - E_A = (4,5 – 0,9) × 10⁹ = 3,6 רענטגענ 10⁹ N / C
די ריכטונג פון דעם עלעקטרישן פעלד איז צו די לינקס אדער אין די ריכטונג פון E_B.
די ריכטיגע ענטפער איז C.

17. צוויי עלעקטרישע לאדונגען האבן יעדע א לאדונג Q.₁ = -40 µC און Q₂ = +5 µC איז לאקירט אין דער פאזיציע ווי געוויזן אין דער בילד (k = 9 x 10⁹ Nm².C^-2 און 1 µC = 10^-6 C), די עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט ביי פונקט P איז…
א. 2,25 x 10⁶ נק^-1
בי 2,45 רענטגענ 10⁶ נק^-1
C. 5,25 x 10⁶ נק^-1
די 6,75 רענטגענ 10⁶ נק^-1
ע. 9,00 x 10⁶ נק^-1
דיסקוסיע

עס איז באקאנט :
אָפּצאָל ק₁ = -40 µC = -40 x 10^-6 C
אָפּצאָל ק₂ = +5 µC = +5 x 10^-6 C
די דיסטאַנץ צווישן טשאַרדזשיז q₁ און פונקט פּ (ר₁) = 40 ס״מ = 0,4 מ = 4 x 10^-1 m
די דיסטאַנץ צווישן טשאַרדזשיז q₂ און פונקט פּ (ר₂) = 10 ס״מ = 0,1 = 1 x 10^-1 m
ק = 9 x 10⁹ ן עם² C^-2
געפרעגט עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט ביי פונקט פּ
דזשאַוואַב :
עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט 1
E₁ = ק"ק₁ / ר₁²
E₁ = (9 X 10⁹)(40 x 10^-6) / (4 x 10^-1)²
E₁ = (360 X 10³) / (16 x 10^-2)
E₁ = 22,5 רענטגענ 10⁵ N / C
עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט 2
E₂ = ק"ק₂ / ר₂²
E₂ = (9 X 10⁹)(5 x 10^-6) / (1 x 10^-1)²
E₂ = (45 X 10³) / 1 x 10^-2
E₂ = 45 רענטגענ 10⁵ N / C
רעזולטאַט עלעקטריש פעלד שטאַרקייט
די רעזולטירנדיקע עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט ביי פונקט P איז:
E = E₂ - E₁ = (45 – 22,5) × 10⁵ = 22,5 רענטגענ 10⁵ N / C
E = 2,25 רענטגענ 10⁶ N / C
די ריכטונג פון דעם עלעקטרישן פעלד איז צו רעכטס אדער אין דער ריכטונג פון E₂.
די ריכטיקע ענטפער איז א.

18. צוויי עלעקטרישע לאדונגען ווערן באזונדער געשטעלט ווי געוויזן אין דער בילד. די לאדונג ביי A איז 8 µC און די אטראקטיווע קראפט וואס ארבעט אויף ביידע לאדונגען איז 45 N. אויב לאדונג A ווערט פארשויבן צו רעכטס מיט 1 cm און k = 9.10⁹ Nm².C^-2, דעמאָלט איז די אַטראַקטיווע קראַפט וואָס אַקט אויף די צוויי לאָדן...

א 45 נ
ב 60 נ
ג 80 נ
ד 90 ן
מזרח 120 צפון

דיסקוסיע
עס איז באקאנט :
די עלעקטרישע לאָדונג ביי A (q_A) = 8 µC = 8 x 10^-6 קאָלאָמב
די עלעקטרישע קראַפט צווישן די צוויי טשאַרדזשעס (F) = 45 ניוטאָן
די דיסטאַנץ צווישן די צוויי טשאַרדזשיז (r_AB) = 4 ס״מ = 0,04 מעטער = 4 x 10^-2 מעטער
קאָנסטאַנט (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2
געפרעגט : עלעקטרישע קראַפט צווישן די צוויי לאדונגען אויב לאדונג א ווערט פארשויבן צו רעכטס מיט 1 סענטימעטער אדער 0,01 מעטער
דזשאַוואַב :

ערשט רעכנט אויס די עלעקטרישע לאדונג ביי B, דערנאך רעכנט אויס די עלעקטרישע קראַפט צווישן די צוויי עלעקטרישע לאדונגען, אויב די עלעקטרישע לאדונג ביי A ווערט פארשויבן צו רעכטס מיט 1 ס״מ.
עלעקטרישע לאדונג ביי B :
קולאָמבס געזעץ פאָרמולע :
פֿ ​​= ק (ק_A)(ק_B) / ר²
פֿ ​​ר² = ק (ק_A)(ק_B)
q_B = פֿ ר² / ק (ק_A)
עלעקטרישע לאדונג ביי B :
q_B = (45)(4 x 10^-2)² / (9 X 10⁹)(8 x 10^-6)
q_B = (45)(16 x 10^-4) / 72 x 10³
q_B = (720 X 10^-4) / (72 x 10³)
q_B = 10 רענטגענ 10^-7 קאָלאָמב
די עלעקטרישע קראַפט צווישן עלעקטרישע לאָדונגען A און B :
אויב די לאָדונג ביי A ווערט גערוקט צו רעכטס מיט 1 ס״מ, ווערט די דיסטאַנץ צווישן די צוויי לאָדונגען 3 ס״מ = 0,03 מעטער = 3 x 10^-2 מעטער
פֿ ​​= ק (ק_A)(ק_B) / ר²
F = (9 X 10⁹)(8 x 10^-6)(10 x 10^-7) / (3 x 10^-2)²
F = (9 X 10⁹)(80 x 10^{-קסנומקס}) / (9 x 10^-4)
F = (1 X 10⁹)(80 x 10^{-קסנומקס}) / (1 x 10^-4)
F = (80 X 10^-4) / (1 x 10^-4)
F = 80 ניוטאן
די ריכטיגע ענטפער איז C.

19. צוויי עלעקטרישע לאדונגען P און Q, וועלכע זענען 10 ס״מ אפגעטיילט, דערפארן אן אטראקציע-קראפט פון 8 N. אויב לאדונג Q ווערט פארשויבן 5 ס״מ צו לאדונג P (1 µC = 10^-6 C און k = 9 x 10⁹ Nm².C^-2), דעמאָלט איז די עלעקטרישע קראַפט וואָס פּאַסירט...

א 8 נ
ב 16 נ
ג 32 נ
ד 40 ן
מזרח 56 צפון

דיסקוסיע
עס איז באקאנט :
די דיסטאַנץ צווישן די לאָדונגען P און Q (r_PQ) = 10 ס״מ = 0,1 מ = 1 x 10^-1 m
די עלעקטרישע קראַפט צווישן די לאָדונגען P און Q (F) = 8 N
עלעקטרישע לאָדונג Q (q_Q) = 40 µC = 40 x 10^-6 C
קאָנסטאַנט (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2
געפרעגט די עלעקטרישע קראַפט צווישן לאָדן P און Q אויב לאָדן Q ווערט פֿאַרשויבן 5 סענטימעטער צו לאָדן P
דזשאַוואַב :
ערשט רעכנט אויס די עלעקטרישע לאדונג P, דערנאך רעכנט אויס די עלעקטרישע קראַפט צווישן די צוויי עלעקטרישע לאדונגען, אויב די עלעקטרישע לאדונג Q ווערט פארשויבן 5 ס״מ צו דער לאדונג P.
עלעקטרישע לאָדונג פּ :
q_P = פֿ ר² / ק (ק_Q)
q_P = (8)(1 x 10^-1)² / (9 X 10⁹)(40 x 10^-6)
q_P = (8)(1 x 10^-2) / 360 x 10³
q_P = (8 X 10^-2) / (36 x 10⁴)
q_P = (1 X 10^-2) / (4,5 x 10⁴)
q_P = (1/4,5) × 10^-6 קאָלאָמב
די עלעקטרישע קראַפט צווישן עלעקטרישע לאָדונגען P און Q :
אויב די לאָדונג ביי Q ווערט גערוקט צו די לינקס מיט 5 ס״מ, ווערט די דיסטאַנץ צווישן די צוויי לאָדונגען 5 ס״מ = 0,05 מעטער = 5 x 10^-2 מעטער
פֿ ​​= ק (ק_P)(ק_Q) / ר²
F = (9 X 10⁹)((1/4,5) × 10^-6)(40 x 10^-6) / (5 x 10^-2)²
F = (2 X 10³)(40 x 10^-6) / (25 x 10^-4)
F = (80 X 10^-3) / (25 x 10^-4)
פֿ ​​= 3,2 x 10¹
F = 32 ניוטאן
די ריכטיגע ענטפער איז C.

20. קוקט אויף דעם פאלגנדן בילד פון עלעקטרישער לאדונג. די עלעקטרישע קראפט וואס לאדונג q דערלעבט איז_B איז 8 נ (1 µC = 10^-6 C) און (k = 9.10⁹ Nm².C^-2אויב די אָפּצאָל q_B גערוקט צו 4 סענטימעטער פון A, דעמאָלט איז די עלעקטרישע קראַפט וואָס ווערט דערלעבט q_B איצט איז…
א 2 נ
ב 4 נ
ג 6 נ
ד 8 ן
מזרח 10 צפון
דיסקוסיע
עס איז באקאנט :
די דיסטאַנץ צווישן די לאָדונגען A און B (r_AB) = 2 ס״מ = 0,02 מ = 2 x 10^-2 m
די עלעקטרישע קראַפט צווישן לאָדונגען A און B (F) = 8 N
עלעקטרישע לאָדונג A (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 C
קאָנסטאַנט (k) = 9 x 10⁹ Nm².C^-2
געפרעגט די עלעקטרישע קראַפט צווישן לאָדן A און B אויב די דיסטאַנץ צווישן די צוויי לאָדן איז 4 ס״מ
דזשאַוואַב :
ערשט רעכנט אויס די עלעקטרישע לאדונג B, דערנאך רעכנט אויס די עלעקטרישע קראַפט צווישן די צוויי עלעקטרישע לאדונגען אויב די דיסטאַנץ צווישן די צוויי עלעקטרישע לאדונגען איז 4 ס״מ = 0,04 מעטער = 4 x 10^-2 מעטער.
עלעקטרישע לאַדונג ב :
q_B = פֿ ר² / ק (ק_A)
q_B = (8)(2 x 10^-2)² / (9 X 10⁹)(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) × 10^-7
q_B = (16/9) × 10^-7 קאָלאָמב
די עלעקטרישע קראַפט צווישן די לאָדונגען A און B :
פֿ ​​= ק (ק_A)(ק_B) / ר²
F = (9 X 10⁹)(2 x 10^-6)((16/9) × 10^-7) / (4 x 10^-2)²
F = (18 X 10³)((16/9) × 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 ניוטאן
די ריכטיקע ענטפער איז א.

פֿראַגע מקור:

נאציאנאלע עקזאמען פיזיק פראגן פאר עלטערע הויכשול/פאַכמאַן הויכשול