סטאַטישע עלעקטריע בייַשפּיל פֿראַגן

20 ביישפילן פון סטאַטישע עלעקטריע פראגעס

עלעקטרישע קראַפט

1. פונקט א געפינט זיך אין אן עלעקטרישן פעלד . די עלעקטרישע פעלד שטארקייט ביי פונקט א איז 0,5 NC ^-1 . אויב אן אביעקט מיט א לאדונג פון 0,25 C ווערט געשטעלט ביי פונקט א, דעמאלט א קולאמב קראפט פון...

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

פראגע: די קולאָמב קראַפט וואָס אַקט אויף אַן עלעקטריש אָנגעלאָדענעם אָביעקט

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 אפגעטיילט פון יעדן אנדערן. אויב k = 9 × 109 Nm²C ^– 2 ^{, דעמאָלט} איז די מאַגניטוד פון דער קולאָמב קראַפט וואָס די צוויי לאדונגען דערפאַרן...

א. 2 × ¹⁰⁹ נ

ב. 60 × 109 ^נ.

C. 2 × 10 ¹⁰ N

ד. 6 × 10 ¹⁰ נ

מזרח 20 × 10 ¹⁰ צפון

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

לאַדונג 1 (q² ₎ = 5C

לאַדונג 2 (q² ₎ = 4C

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

קולאָמב קאָנסטאַנט (k) = 9 × ^10⁶ Nm² C ^{– 2}

פראגע: די גרייס פון דער קולאָמב קראַפט (F)

ענטפער:

די ריכטיגע ענטפער איז C.

3. די עלעקטרישע לאדונגען +q1 ₌ 10 μC; + _q2 = 20 μC; און q3 _זענען אפגעטיילט ווי געוויזן אין דער בילד אונטן. אזוי אז די קולאמב קראפט וואס ווירקט אויף דער לאדונג q2 ₌ נול; דעמאלט איז די לאדונג _q3 …

א. +2,5 μC

ב. –2,5 μC

C. +25 μC

ד. –25 μC

E. +4 μC

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

לאַדונג 1 (q² ₎ = 10 μC = 10 x ^10-6 C

לאַדונג 2 (q² ₎ = 20 μC = 20 x ^10-6 C

פראגע: וואס איז די לאדונג q3 _אזוי אז די קולאמב קראפט וואס ווירקט אויף דער לאדונג q2 _איז גלייך צו נול (F2 ₌ 0).

ענטפער:

עס זענען דא צוויי כוחות וואָס ווירקן אויף + _q².

די ערשטע קראַפט איז די אָפּשטויסנדיקע קראַפט צווישן לאָדונג +q1 _און לאָדונג +q2 _, נעמלעך F12 _, וואָס איז געריכטעט צו רעכטס.

כּדי די רעזולטירנדיקע עלעקטרישע קראַפט וואָס אַקט אויף q₂ _זאָל זיין נול, _מוז q₃ זיין נעגאַטיוו געלאָדן . דעריבער, די צווייטע קראַפט איז די אַטראַקטיווע קראַפט צווישן די לאָדן +q₂ _און -q₃ _, נעמלעך F₂3 _, וואָס איז געריכטעט צו דער לינקער זייט. די צוויי כוחות וואָס אַקטירן אויף q₂ _האָבן די זעלבע גרייס אָבער פאַרקערטע ריכטונגען.

די רעזולטאנטע קראַפט אויף +q² _איז 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...

א. ¹ / ₉ פ.

ב. ¹ / ₃ פ.

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 _ווערט פארשויבן 1/3 מאל נענטער צו Q2 _, דעמאלט ווערט די פראפארציע פון ​​דער גרייס פון דער קולאמב קראפט F2 _: F1 _….

א. 1 : 3

ב. 2 : 3

C. 3 : 4

ד. 9 : 1

ה. 9 : 4

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז :

די דיסטאַנץ צווישן q1 _און q2 ₌ x

די דיסטאַנץ צווישן q² _און q³ ₌ 2/3 x

געפרעגט : פ ₂ : פ ₁ = …. ?

ענטפער :

קולאָמבס געזעץ פאָרמולע:

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

פאַרגלייַך פון די גרייס פון די קולאָמב קראַפט

q1 , q2 _און q3 _{זענען גלייך ,} 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. קוקט אויף דעם בילד אונטן. די דריי עלעקטרישע לאדונגען q1 _, q, און q2 _זענען אין א 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 Nm2C - ^{2 )}

א. 7,5 נ צו ק₁

ב. 7,5 נ צו ק ₂

C. 15 N צו q ₁

ד. 22,5 נ צו ק ₁

מזרח 22,5 צפון צו ק ₂

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

לאַדונג 1 (q² ₎ = 30 μC = 30 x ^10-6 C

לאַדונג 2 (q² ₎ = 60 μC = 60 x ^10-6 C

לאָדונג 3 (q) = 5 μC = 5 x 10 ^-6 C

די דיסטאַנץ צווישן q1 _און q = d

די דיסטאַנץ צווישן q² _און q = 2d

ד = 30 ס״מ = 0,3 מעטער

ד² = (0,3) ^{² =} 0,09

קולאָמבס קאָנסטאַנט (k) = 9 x 10⁶ ^N m² ^C - ²

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

ענטפער:

עס זענען דא צוויי כוחות וואָס ווירקן אויף q, נעמליך F1 _איז צו רעכטס (q און q1 _זענען פּאָזיטיוו געלאָדן, אַזוי _F1 איז אַוועק פון q און q1 ₎ און F2 _איז צו לינקס (q און q2 _זענען פּאָזיטיוו געלאָדן, אַזוי _F2 איז אַוועק פון q און q2 ₎ . ערשט רעכנט אויס _F1 און _F2.

רעזולטירנדיקע קראַפט:

Σ F = 15 – 7,5 = 7,5

די רעזולטאנטע קראַפט איז 7,5 ניוטאָן. איר ריכטונג איז די זעלבע ווי F1 _, נעמלעך צו רעכטס צו _q2.

די ריכטיגע ענטפער איז ב.

עלעקטריש פעלד

7. א פונקט 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 ^–2 NC ^–1 , דאן די מאס און טיפ לאדונג וואס גענערירט דאס פעלד זענען...

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 ^–2 NC ^–1 = 0,02 NC ^–1

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 ^–1 = 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, 1 מעטער פון A. אויב Q _A = –300 μC, Q _B = 600 μC. 1/4 π ε ₀ = 9 × 10 ⁹ N m ² C ^–2 , דעמאָלט איז די עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט ביי פּונקט C צוליב דעם איינפלוס פון די צוויי לאָדן…

א. 9 × 10 ⁵ NC ^–1

ב. 18 × 10 ⁵ NC ^–1

C. 33 × 10 ⁵ NC ^–1

ד. 45 × 10 ⁵ NC ^–1

מזרח 54 × 10 ⁵ NC ^–1

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

די דיסטאַנץ צווישן לאַסטן A און B (r _AB ) = 4 מעטער

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

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

לאָדונג A (qA ₎ = –300 μC = -300 x 10-6 ^C = -3 x ^10-4 קולאָמב

לאַדונג B (qB ₎ = 600 μC = 600 x 10-6 ^C = 6 x ^10-4 קולאָמב

קאָנסטאַנט (k) = 9 × ^10⁶ N ^m² C ^–2

פראגע: עלעקטרישע פעלד שטארקייט 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 E _B זענען אין דער זעלבער ריכטונג, אַזוי זיי ווערן צוגעלייגט.

E = E _A + E _B

E = (27 x 10⁻⁶ ⁾ + (6 x ^10⁻⁶ )

E = 33 x 10 ⁵ 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 קערנדל שטויב וואָס וועגט 1 מיליגראַם קען שוועבן אין דער לופט צוליב דעם עלעקטרישן פעלד וואָס האַלט דעם שטויב. אויב די לאַדונג פון דעם שטויב איז 0,5 μC און די אַקסעלעראַציע צוליב גראַוויטאַציע איז 10 m/s² ^, באַשטימט די גרייס פון דעם עלעקטרישן פעלד 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 ק״ג

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

אַקסעלעראַציע צוליב גראַוויטאַציע (g) = 10 m/ ^s²

פראגע: די שטארקייט פון דעם עלעקטרישן פעלד וואס האלט דעם 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/סעקונדע ² ) = 10 x ^10-6 ק"ג מעטער/סעקונדע ² = 10 x ^10-6 ניוטאנס

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 N) / (0,5 x 10 ^-6 C)

E = 10 N / 0,5 C

E = 20 N/C

די ריכטיגע ענטפער איז C.

10. צוויי לאדונגען, q1 ₌ 32 μC און q2 ₌ -214 μC, זענען אפגעטיילט מיט א דיסטאנץ x פון איינע די אנדערע ווי געוויזן אין דער אויבנדערמאנטער בילד. אויב ביי פונקט p, וואס איז 10 ס״מ פון q2 _, איז די רעזולטירנדע עלעקטרישע פעלד שטארקייט נול. דעמאלט איז די מאס פון x….

א 20 סענטימעטער

ב 30 סענטימעטער

C. 40 סענטימעטער

ד 50 סענטימעטער

מזרח 60 ס״מ

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

לאָדונג 1 (Q1 ₎ = 32 μC

לאַדונג 2 (Q2 ₎ = -214 μC

דיסטאַנץ פון פּונקט p פֿון q ₁ = x + 10 ס״מ

דיסטאַנץ פון פּונקט p פֿון q² ₌ 10 ס״מ

געפרעגט: x

ענטפער:

E1 איז דאָס עלעקטרישע פעלד וואָס ווערט גענערירט דורך לאָדונג Q1 _. די ריכטונג פון דעם עלעקטרישן פעלד איז אַוועק פון Q1 _{ווייל Q1} איז _{פּאָזיטיוו} געלאָדן. E2 _איז דאָס עלעקטרישע פעלד וואָס ווערט גענערירט דורך לאָדונג Q2 _. די ריכטונג פון דעם עלעקטרישן פעלד איז צו Q2 _ווייל Q2 _איז נעגאַטיוו געלאָדן.

ביי פונקט p, וואָס איז 10 ס״מ פון Q2 _, איז די רעזולטירנדיקע עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט נול.

ניצט די ABC פאָרמולע:

11. א פונקט מיט א לאדונג q איז ביי פונקט P אין אן עלעקטרישן פעלד באשאפן דורך א לאדונג (+), אזוי אז עס דערלעבט א קראפט פון 0,05 N. אויב די מאס פון דער לאדונג איז +5 × l0 ^–6 קולאם, דאן איז די מאס פון דעם עלעקטרישן פעלד ביי פונקט P…

א. 2,5 × ^10³ NC ^–1

ב. 3.0 × ¹⁰³ NC ^–1

C. 4,5 × l0 ³ NC ^–1

ד. 8,0 × ¹⁰³ NC ^–1

ע. 10 ⁴ NC ^–1

דיסקוסיע

עס איז באַקאַנט אַז:

עלעקטרישע קראַפט (F) = 0,05 ניוטאָן

עלעקטרישע לאַדונג (Q) = +5 × l0 ^–6 קולאָמב = 0,000005

פראגע: וואס איז די גרייס פון דעם עלעקטרישן פעלד ביי פונקט P?

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 = 10 ⁴ N/C

E = 10 ⁴ 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 10 ⁹ Nm ² C ⁻² , 1 μC = 10 ⁻⁶ 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 ווירקן אויף לאָדונג B, נעמליך די קולאָמב קראַפט צווישן לאָדונגען A און B (F _AB ) און די קולאָמב קראַפט צווישן לאָדונגען B און C (F _BC ). די קולאָמב קראַפט וואָס לאָדונג B דערפאַרט איז דער רעזולטאַט פון F _AB און F _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 10 ⁹ Nm ² C ⁻² , 1 μC = 10 ⁻⁶ 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 לאדונג q3 _איז פאזיטיוו, איז די ריכטונג פון דעם עלעקטרישן פעלד ביי לאדונג q3 _צו דער נעגאטיווער לאדונג q2 ₍ E2 ₎ און אוועק פון דער פאזיטיווער לאדונג q1 ₍ E1 ₎ . דאס רעזולטירנדע עלעקטרישע פעלד איז די סומע פון ​​די עלעקטרישע פעלד שטארקייטן _E1 און _E2.

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