Самостоятельная работа «Закон Кулона. Напряжённость электрического поля»
Вариант 1.
1. Сила, с которой два точечных заряда (частицы) взаимодействуют
друг с другом, равна F. Чему станет равна сила взаимодействия между
зарядами, если электрический заряд каждой частицы уменьшить в 3 раза?
2. Какой будет сила взаимодействия между двумя точечными зарядами
при уменьшении каждого из них в 3 раза, если изначально они
взаимодействовали друг с другом с силой 36 Н?
3. Определите силу взаимодействия двух электрических зарядов в 10-5
Кл и 10-3 Кл соответственно, если они удалены друг от друга на расстояние
50 см.
4. Два точечных электрических заряда 3·10-3 Кл и 4·10-5 Кл
взаимодействуют с силой равной 8Н. Определите расстояние между
зарядами.
5. На расстоянии 16 см друг от друга находятся точечные
электрические заряды. Один из зарядов имеет величину 10-8 Кл и действует
на другой с силой 10-8 Н. Вычислите величину второго заряда.
6. Два одинаковых маленьких шарика имеют заряды 2·10-6 Кл и -5·10-6
Кл. Они сближаются в воздухе до соприкосновения, после чего
разъединяются. После ударения шарики оказались на расстоянии 30 см друг
от друга. Определите силу взаимодействия между шариками после
разъединения

Cамостоятельная работа «Закон Кулона. Напряжённость электрического поля»

Вариант 1.

1. Дано: сила взаимодействия двух точечных зарядов (частиц) равна F. Нужно найти силу взаимодействия между зарядами, если каждый заряд уменьшить в 3 раза.

По закону Кулона, сила взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется по формуле:

F = k * (q1 * q2) / r^2

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - величины зарядов частиц, r - расстояние между частицами.

Если каждый заряд уменьшить в 3 раза, то новые значения зарядов будут q1/3 и q2/3.

Таким образом, новая сила взаимодействия будет равна:

F' = k * (q1/3 * q2/3) / r^2

Подставляя значения в формулу, получаем:

F' = (1/9) * F

Таким образом, сила взаимодействия между зарядами после уменьшения каждого из них в 3 раза будет 1/9 от изначальной силы.

2. Дано: изначальная сила взаимодействия между двумя точечными зарядами равна 36 Н. Нужно найти силу взаимодействия между зарядами, если каждый из них уменьшить в 3 раза.

Аналогично предыдущему пункту, новая сила взаимодействия будет 1/9 от изначальной силы.

F' = (1/9) * 36

F' = 4 Н

Таким образом, сила взаимодействия между зарядами после уменьшения каждого из них в 3 раза будет равна 4 Н.

3. Дано: величина первого заряда q1 = 10^-5 Кл, величина второго заряда q2 = 10^-3 Кл, расстояние между зарядами r = 50 см. Нужно найти силу взаимодействия между зарядами.

Подставляя значения в формулу, получаем:

F = k * (q1 * q2) / r^2

F = (9 * 10^9) * (10^-5 * 10^-3) / (0.5)^2

F = (9 * 10^9) * (10^-8) / 0.25

F = 3.6 * 10^-1 N

Таким образом, сила взаимодействия между зарядами будет равна 3.6 * 10^-1 Н.

4. Дано: сила взаимодействия между двумя точечными зарядами равна 8 Н, первый заряд q1 = 3 * 10^-3 Кл, второй заряд q2 = 4 * 10^-5 Кл. Нужно найти расстояние между зарядами.

Подставляя значения в формулу, получаем:

F = k * (q1 * q2) / r^2

8 = (9 * 10^9) * (3 * 10^-3 * 4 * 10^-5) / r^2

0.8 = 12 * (10^6) / r^2

r^2 = 12 * (10^6) / 0.8

r^2 = 15 * 10^6

r = √(15 * 10^6)

r ≈ 3872.98

Таким образом, расстояние между зарядами будет примерно равно 3873 см.

5. Дано: расстояние между зарядами r = 16 см, первый заряд q1 = 10^-8 Кл, второй заряд неизвестен. Нужно найти величину второго заряда.

Подставляя значения в формулу, получаем:

F = k * (q1 * q2) / r^2

10^-8 = (9 * 10^9) * (10^-8 * q2) / (0.16)^2

10^-8 = (9 * 10^9) * q2 / 0.0256

q2 = 10^-8 * 0.0256 / 9 * 10^9

q2 = 10^-17 / 9 * 10^9

q2 = 10^-26 C

Таким образом, величина второго заряда будет равна 10^-26 Кл.

6. Дано: первый заряд q1 = 2 * 10^-6 Кл, второй заряд q2 = -5 * 10^-6 Кл, расстояние между зарядами после разъединения r = 30 см. Нужно найти силу взаимодействия между шариками после разъединения.

Подставляя значения в формулу, получаем:

F = k * (q1 * q2) / r^2

F = (9 * 10^9) * (2 * 10^-6 * -5 * 10^-6) / (0.3)^2

F = (9 * 10^9) * (-10^-11) / 0.09

F = -9000 * 10^-11

F = -900 * 10^-9 N

Таким образом, сила взаимодействия между шариками после разъединения будет равна -900 * 10^-9 Н. Обратите внимание, что здесь получается отрицательное значение силы, так как заряды шариков имеют противоположные знаки.