Elektrické pole
1.Charakterizujte elektrický náboj, Coulombův zákon a elektrické pole.
Řešení:
Elektrický náboj Q je skalární fyzikální veličina, která charakterizuje vlastnost těles (částic) vstupovat do elektromagnetické interakce.
2.Na skleněné tyči, kterou jsme třely kůží vznikl náboj 80 nC. Kolik elektronů přešlo z tyče na kůži? Jak se zmenšila hmotnost skleněné tyče při tomto ději?
Řešení:
Rozbor:
Q = 80 nC = 80.10-9C, e = 1,602.10-19C, me = 9,1.10-31kg, n = ? Δm = ?
Na kůži prošlo 5.1011elektrónov. Úbytek hmotnosti 4,55.10-19kg není měřitelný.
3.Dvě malé kuličky, jedna má náboj Q1 = 40 nC, druhá Q2 = 80 nC, jsou umístěny vedle sebe ve vzdálenosti 1cm. Jakými velkými silami na sebe kuličky působí pokud jsou:
- a.) ve vzduchu (εr = 1)
- b.) v petroleji (εr = 2,1)
- c.) ve vodě (εr = 81) k = 9.109N.m2.C-2
Řešení:
Rozbor:
Q1 = 40.10-9C, Q2 = 80.10-9C, r = 10-2m, k = 9.109N.m2.C-2
4.Dva stejné náboje Q1 = Q2 = 5.10-8C se odpuzují ve vzduchu (k = 9.109N.m2C-2) silou 2,5.10-4N. Jaká je mezi nimi vzdálenost?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
5.Mezi dvěma kladnými bodovými náboji Q1 a Q2 ve vzdálenosti r1 působí v prostředí s εr1 síla Fe1. Oba náboje přemístíme do prostředí s εr2. Jejich vzdálenost r2 upravíme tak, aby se se velikost síly nezměnila. Určete poměr r1 : r2!
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
6.Dva kladné bodové náboje Q1 a Q2 = 4.Q1 jsou pevně umístěny ve dvou bodech vzdálených od sebe 6 cm. Určitě, kde je třeba na přímce spojující oba body umístit třetí náboj Q0, aby na něj nepůsobila žádná elektrická síla.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
7.Jak velká elektrická síla působí na proton ( Qp= Q0 = 1,602.10-19C. mp = 1,672.10-27kg), který se nachází v elektrickém poli s intenzitou elektrického pole 2.105N.C-1? Jaké bude zrychlení protonu v daném místě elektrického pole?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
8.V určitém bodě elektrického pole kladného bodového náboje (ve vakuu) působí na náboj Q0 = 50 nC síla Fe = 10-4N. Určete:
- a.) intenzitu elektrického pole v tomto bodě
- b.) velikost vytvářejícího náboje Q vzdáleného od Q0 r = 0,3m
9. Malá částice, která má hmotnost 1 mg a náboj 0,5 nC, je na začátku v klidu. S jakým zrychlením se bude pohybovat v homogenním elektrickém poli s intenzitou 30 kV.m-1. Jakou dráhu částice urazí za 0,1 s ve vakuu? Tíhové sílu působící na částici neuvažovat.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.10.Malá prachová částice má hmotnost 0,01 mg, náboj 10 nC a je umístěna v homogenním elektrickém poli. Siločáry mají vodorovný směr. Částice se začne pohybovat s nulovou počáteční rychlostí a za 4s získá rychlost 50m.s-1. Určete intenzitu elektrického pole!
11.Dvě kuličky zanedbatelného objemu s elektrickým nábojem stejné velikosti 2.10-8C se navzájem přitahují ve vakuu silou. Určete tuto sílu, pokud náboje jsou ve vzdálenosti 30 cm.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
12.Porovnejte elektrické a gravitační síly, kterými ve vakuu působí na sebe dva elektrony ve vzdálenosti 10 mikrometrů.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
13.Naše Země představuje záporně nabitou kouli s plošnou hustotou náboje 1,1.10–15C.m–2. Vypočtěte elektrický náboj Země.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
14.Kulička, která má hmotnost 0,4 g a náboj 5.10-7C je zavěšena na niti a umístěna v homogenním elektrickém poli, jehož siločáry mají vodorovný směr. Elektrická síla vychýlí kuličku se závěsem ve směru elektrických siločar. Určitě úhel, o který se závěs odchýlí od svislého směru. (Nakreslete si obrázek)
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
15.Jak je třeba změnit vzdálenost dvou kladných bodových nábojů Q1 a Q2 ve vakuu, pokud se náboj Q1 zvětší 4 krát a Coulombova síla se nezmění.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
16.Bodový elektrický náboj Q vytváří ve vakuu elektrické pole. Na náboj Q0 působí elektrická síla. Náboje vložíme do dielektrika. Pokud chceme, aby na na náboj Q0 působila stejně velká síla jako ve vakuu, musíme náboj Q0 přemístit do poloviční vzdálenosti. Určete relativní permitivitu dielektrika.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
17.Určete počet protonů, který odpovídá náboji 10 Coulombů.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
18.Dva stejné elektrické náboje ve vzdálenosti 6cm se přitahují silou 5,6 N. Určete velikost těchto nábojů ve vakuu.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.19.Dva stejné nábojé Q1 = Q2 = 10–6C se ve vakuu odpuzují silou 4N. O kolik je třeba změnit vzdálenost mezi náboji, aby se náboje odpuzovaly stejnou silou i v petroleji?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.