Задачи и вопросы по физике > Капельян Пособие для подготовки к ЦТ 2011
11. Закон Кулона
alsak:
Решения задач из книги:
Капельян, С.Н. Физика: пособие для подготовки к централизованному тестированию /С.Н. Капельян, В.А. Малышонок. — Минск: Аверсэв, 2011. — 480 с.
11. Закон Кулона
Тест А1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Тест А2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Тест В1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Тест В2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Виктор:
А1.1. Если от капли воды, несущей электрический заряд q1 = +5е, отделится капелька с электрическим зарядом q2 = –3е, то электрический заряд оставшейся части капли будет равен (е – элементарный электрический заряд):
1) –8е; 2) –2е; 3) 2е; 4) 4е; 5) 8е.
Решение: пусть заряд оставшейся капли равен q. Воспользуемся законом сохранения электрического заряда:
\[ q_{1} =q_{2} +q,{\rm \; \; \; \; \; }q=q_{1} -q_{2}. \]
Ответ: 5) 8е.
Виктор:
А1.2. Незаряженную стеклянную палочку потёрли о шёлк и её заряд стал равен q = + 1,6∙10–9 Кл. Стеклянная палочка:
1) потеряла 1,0∙1010 электронов; 2) потеряла 1,0∙109 электронов;
3) приобрела 1,0∙1010 электронов; 4) приобрела 1,0∙109 электронов;
5) приобрела 10 электронов.
Решение: любой электрический заряд кратен элементарному заряду е = 1,6∙10–19 Кл (свойство дискретности заряда). Таким образом:
\[ q=N\cdot e,{\rm \; \; \; \; \; \; }N=\frac{q}{e}. \]
Так как заряд стеклянной палочки положителен, то палочка потеряла электроны в количестве N = 1,0∙1010.
Ответ: 1) потеряла 1,0∙1010 электронов
Виктор:
А1.3. На каком расстоянии друг от друга находятся два точечных заряда q1 = 0,10 мкКл и q2 = 200 нКл, если они взаимодействуют с силой, модуль которой F = 1,8 Н?
1) 0,10 мм; 2) 1 мм; 3) 1,0 см; 4) 10 см; 5) 1,0 м.
Решение: пусть расстояние между зарядами r. Выразим это расстояние из закона Кулона (k = 9∙109 Н∙м2/Кл2)
\[ F=\frac{k\cdot \left|q_{1} \right|\cdot \left|q_{2} \right|}{r^{2}},{\rm \; \; \; \; \; }r=\sqrt{\frac{k\cdot q_{1} \cdot q_{2}}{F}}. \]
Ответ: 3) 1,0 см.
Виктор:
А1.4. При увеличении каждого из двух точечных электрических зарядов в k1 = 3 раза и уменьшении расстояния между ними в k2 = 4 раза модуль силы взаимодействия между ними увеличится:
1) в 9 раз; 2) в 12 раз; 3) в 16 раз; 4) в 48 раз; 5) в 144 раза.
Решение: запишем закон Кулона для первого и второго случая, и разделим второе уравнение на первое:
\[ F_{1} =\frac{k\cdot \left|q_{1} \right|\cdot \left|q_{2} \right|}{r^{2}} ,{\rm \; \; \; \; \; \; }F_{2} =\frac{k\cdot \left|k_{1} \cdot q_{1} \right|\cdot \left|k_{1} \cdot q_{2} \right|}{\left(\frac{r}{k_{2}} \right)^{2}} ,{\rm \; \; \; \; \; \; \; }\frac{F_{2} }{F_{1}} =k_{1}^{2} \cdot k_{2}^{2}. \]
Ответ: 5) в 144 раза.
Навигация
Перейти к полной версии