電荷和電力的公式

電荷和電力的例子和公式

電荷

^{1. 兩個質量均為 m = 9√3 × 10⁻⁴} kg的相同電荷，以長度為 l = 1 公尺的繩子懸掛在同一點。如果兩個電荷之間的距離為 a = 1 米，那麼每個電荷的大小為…

A. 4 微庫侖
B. 2 微庫侖
C. 1 微庫侖
D. 0,5 微庫侖

彭巴哈桑
已知：
兩個相同的電荷意味著兩個相似的電荷，而相似的電荷會互相排斥。
繩子長度 (l) = 1 米
兩電荷之間的距離 (r) = 1 米
電荷質量 (m) = 9√3 x 10^-4 kg
重力加速度 (g) = 10 公尺/秒²²
重力（w）= mg = (9√3 x 10^-4 kg)(10 公尺/秒²) = 9√3 x 10^-3 牛頓
問 ：每個電荷的大小（q）
回答 ：

標題 ：
F = 負載 1 和 2 之間的排斥力
w₁ = 球 1 的重力
w₂ = 球 2 的重力
T₁ = 繩索張力 1
T_1x = 繩索 1 在 x 軸的張力分量
T_1y = 繩索 1 在 y 軸的張力分量
T₂ = 繩索張力 2
T_2x = 繩索 2 在 x 軸的張力分量
T_2y = 繩索 2 在 y 軸的張力分量
l₁ = 繩子長度 1
l_1x = 弦長在 x 軸上的分量
l_1y = 弦長在 y 軸上的分量

計算 cos θ 的值：

計算繩索的張力（T1 _）：

計算 sin θ 的值：

計算繩索在 x 軸方向的張力分量（T _1x）：

兩球處於平衡狀態，因此 T _1x = F = 9 x 10 ^-3牛頓

利用庫侖定律公式計算每個球的電荷量：

每個電荷的量級為 1 x 10^-6 庫侖或1微庫侖。
正確答案是C。

使物體帶電

1. 使物體帶電的兩種方法是…
A.摩擦與電磁學
B. 感應與電磁學
C. 摩擦和感應
D. 感應與磁化
彭巴哈桑
使物體帶電的兩種方法是摩擦起電和感應起電。
摩擦是一種使物體帶正電或負電的方法，例如用羊毛摩擦玻璃棒，或用乾頭髮摩擦塑膠梳子。摩擦過程中，電子從一個物體轉移到另一個物體，使得一個物體電子過剩（質子不足），從而帶負電；而另一個物體電子不足（質子不足），從而帶正電。
感應法是一種使物體帶電的方法，即將帶電物體靠近中性金屬球，但無需接觸。待帶電物體必須含有自由電子，因為這些自由電子在受到帶電物體的感應作用時會移動。金屬物體通常含有自由電子。玻璃、塑膠或木材等物體由於不含自由電子，因此無法透過感應法帶電。
正確答案是C。

電荷的類型

2. 四個帶電物體（P、Q、R 和 S）的行為如下：P 和 Q 互相排斥，P 和 R 互相吸引，R 和 S 互相排斥。下列哪一個敘述是正確的？
A. 如果 P 帶負電荷，那麼 S 也帶負電荷。
B. 如果 Q 帶負電荷，那麼 S 也帶負電荷。
C. 如果 R 帶負電荷，則 P 也帶負電荷
D. 如果 S 帶負電荷，那麼 P 帶正電荷。
彭巴哈桑
P 和 Q 互相排斥，因為 P 和 Q 帶相同的電荷。
P 和 R 相互吸引，因此 P 和 R 帶異性電荷。
R 和 S 互相排斥，因此 R 和 S 帶相同的電荷。

因此，如果 P 和 Q 帶正電，則 R 和 S 帶負電；或者如果 P 和 Q 帶負電，則 R 和 S 帶正電。
正確答案是D。

3. 2011年全國科學奧林匹克競賽國中組（縣/市級）試題第59題
如果一個物體帶正電荷，則稱該物體帶正電荷…
A. 此物體接收質子。
B. 物體釋放質子
C. 物件接收電子
D. 物件釋放電子
彭巴哈桑
質子帶正電，電子帶負電。質子位於原子中心，因此無法從一個物體移動到另一個物體。而電子則位於原子表面，可以自由移動。物體帶電的方式有兩種：釋放電子和獲得電子。如果物體獲得電子，它就擁有多餘的電子（缺少質子），從而帶負電。如果物體釋放電子，它就擁有多餘的電子（多餘的質子），從而帶正電。
所以根據上面的問題，如果一個物體釋放電子，就說這個物體帶正電荷。
正確答案是D。

電力

4. 兩個電荷量均為 Q 的電荷₁ 和 Q₂ 相距 R 的兩個電荷之間的斥力為 100 N。如果兩個電荷之間的距離減少到 1/3 R，那麼電荷之間的排斥力將變成…
A. 33,33 N
B. 100 N
C. 300 N
D. 900 北
彭巴哈桑
已知：
電荷量 1 = Q₁
電荷量 2 = Q₂
兩個電荷之間的距離 = R
兩個電荷之間的排斥力 (F) = 100 牛頓
斥力是指兩個電荷類型相同，要嘛都是正電荷，要嘛都是負電荷。
Q：如果兩個電荷之間的距離減少到 1/3 R，那麼電荷之間的排斥力會變成…
回答 ：
庫侖定律公式：
F = k Q₁ Q₂ / R.₂
假設 R = 1，則 Q 的值₁.Q₂ 可以計算：

如果兩個電荷之間的距離減少到 1/3 R，則電荷之間的排斥力 (F) 變成：

正確答案是D。

5. 點電荷 Q₁ = +4e 和點電荷 Q₂ 如圖所示，兩個電荷量為 -3e 的電荷彼此相距 0,3 m。因此，作用在電荷 Q 上的電場力為₂ 為零時，點電荷 Q₃ = +16e 應該放入…
A. 在 Q 左側 0,3 公尺處₁
B. 在 Q 右側 0,6 公尺處₁
C. 在 Q 右側 0,6 公尺處₂
D. 在 Q 左側 0,9 公尺處₂
彭巴哈桑
已知：
電子（-e）或質子（+e）的電荷量 = 1,60 x 10^-19 庫侖
點電荷 Q₁ = +4e
點電荷 Q₂ = -3e
點電荷 Q₃ = +16e
點電荷之間的距離 Q₁ 以及點電荷 Q₂ = 0,3 米
問題：因此，作用在電荷 Q 上的電場力₂ 為零時，點電荷 Q₃ = +16e 應該放入…
回答 ：
電荷 Q 之間的電場力₁ 並收取 Q₂ :

電荷 Q1_為正，電荷 Q2_為負，因此電場力 F12 的方向_向左（朝向電荷 Q1 _）。

因此，作用於電荷 Q 上的合電場力為₂ 如果電荷之間的電場力為零，則電荷 Q 之間的電場力大小為零。₂ 並收取 Q₃ (F₃₂) = 電荷 Q 之間電場力的大小₁ 並收取 Q₂ (F₁₂）和方向 F₃₂ 必須與 F 的方向相反。₁₂方向 F₁₂ 向左，因此方向為 F₃₂ 必須往右走。記住Q₃ 為正，且 Q₂ 是負電荷，因此 F 的方向₃₂ 向右，電荷 Q₃ 必須放在 Q 的右側。₂

利用庫侖定律公式可以計算電荷_Q2和電荷 Q3_之間的距離：

正確答案是C。

問題來源：

國中物理 OSN 問題