Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Informacja do zadań 3, 4 oraz 7:

Wartość natężenia pola elektrycznego wokół pojedynczego ładunku punktowego o wartości Q zależy jedynie od odległości r między badanym punktem a tym ładunkiem i jest dana wzorem:

E = \frac{kQ}{r^{2}}

gdzie k to stała elektrostatyczna (por. z prawem Coulomba).

R14E14SAyDMT71

Ćwiczenie 1

W pewnym punkcie przestrzeni na ładunek o wartości q działa siła elektrostatyczna

\vec{F}

. Oblicz wartość natężenia pola elektrycznego w tym punkcie dla podanych wartości q oraz F. Uzupełnij pole, zaokrąglając wynik do liczby całkowitej (zwróć uwagę na jednostki!).

q = 0, 4 µC, F = 4 N

, E = Tu uzupełnij

\cdot 10^{6} \frac{N}{C}

q = 2, 5 mC, F = 10 N

, E = Tu uzupełnij

\cdot 10^{3} \frac{N}{C}

q = 1, 7 µC, F = 3, 4 N

, E = Tu uzupełnij

\cdot 10^{6} \frac{N}{C}

W pewnym punkcie przestrzeni na ładunek o wartości q działa siła elektrostatyczna $\vec{F}$ . Oblicz wartość natężenia pola elektrycznego w tym punkcie dla podanych wartości q oraz F. Zwróć uwagę na jednostki!

$q = 0, 4 µC, F = 4 N$ , E = ............ $\cdot 10^{6} \frac{N}{C}$

$q = 2, 5 mC, F = 10 N$ , E = ............ $\cdot 10^{3} \frac{N}{C}$

$q = 1, 7 µC, F = 3, 4 N$ , E = ............ $\cdot 10^{6} \frac{N}{C}$

RCq5mrDYKMeQQ1

Ćwiczenie 2

Na ładunek punktowy, umieszczony w pewnym polu elektrycznym, działa siła elektrostatyczna

\vec{F}

. Poniżej podano wartość ładunku

q

oraz współrzędne wektora siły

\vec{F}

w pewnym układzie odniesienia. Uzupełnij wartości współrzędnych wektora natężenia pola elektrycznego

\vec{E}

w punkcie, w którym umieszczony jest ładunek. Uwaga: zwróć uwagę, na znak ładunku.

q = 1 C, \vec{F} = (4 N, 2 N), \vec{E} = (X \frac{N}{C}, Y \frac{N}{C})

X=Tu uzupełnij , Y=Tu uzupełnij

q = - 1 C, \vec{F} = (- 1 N, - 4 N), \vec{E} = (X \frac{N}{C}, Y \frac{N}{C})

X=Tu uzupełnij, Y=Tu uzupełnij

Na ładunek punktowy, umieszczony w pewnym polu elektrycznym, działa siła elektrostatyczna $\vec{F}$ . Poniżej podano wartość ładunku $q$ oraz współrzędne wektora siły $\vec{F}$ w pewnym układzie odniesienia. Uzupełnij wartości współrzędnych wektora natężenia pola elektrycznego $\vec{E}$ w punkcie, w którym umieszczony jest ładunek. Zwróć uwagę na znak ładunku.

$q$
X=............ , Y=............

$q$
X=............, Y=............

Re5ZeMuoEIAr81

Ćwiczenie 3

Pewien ładunek punktowy wytwarza w odległości 10 cm od siebie pole o natężeniu $0, 4 \frac{N}{C}$ . Określ, jaka będzie wartość natężenia tego pola w odległości 20 cm od źródła. Uzupełnij odpowiedź.

Odp.: Natężenie badanego pola w odległości 20 cm od źródła będzie miało wartość ............ $\frac{N}{C}$ .

Ćwiczenie 4

Ładunek punktowy A ma wartość QIndeks dolny A i wytwarza w odległości 10 cm od siebie pole o natężeniu $E_{A} = 0, 07 \frac{N}{C}$ . Rysunek przedstawia kierunek i zwrot natężenia tego pola:

RliVjMG36oOTy

Ładunek punktowy B ma wartość $Q_{B} = - 2 Q_{A}$ .

Ry2oArHiOgGOz

A) Określ, jaka będzie wartość natężenia pola elektrycznego wytwarzanego przez ładunek B w odległości 10 cm od tego ładunku. Uzupełnij odpowiedź.

Odp.: Natężenie pola elektrycznego w odległości 10 cm od ładunku B będzie miało wartość ............ $\frac{N}{C}$ .

R19jHQAbSAHlh

R1LmeNbo2rrQz

Ćwiczenie 4

Ćwiczenie alternatywne. Dwa ładunki o przeciwnych znakach będą się:

przyciągać
odpychać
nie będą na siebie wcale reagowały

RHjq5cccyWQUB1

Ćwiczenie 5

W pewnym punkcie natężenie pola elektrycznego ma wartość $7 \cdot 10^{6} \frac{N}{C}$ . Oblicz wartość siły, jaka będzie działała na umieszczony w tym punkcie ładunek o wartości q :

$q = 7 µC$ ; $F =$ ............ N

$q = 3 µC$ ; $F =$ ............ N

$q = 0, 2 µC$ ; $F =$ ............ N

$q = 100 µC$ ; $F =$ ............ N

\vec{E} = [120 \cdot 10^{6} \frac{N}{C}, 10 \cdot 10^{6} \frac{N}{C}, 30 \cdot 10^{6} \frac{N}{C}]

RSV04zcQsd4Fs1

Ćwiczenie 6

Wektor natężenia pewnego pola elektrycznego nie zależy od położenia i jest dany wzorem (w pewnym układzie współrzędnych):

\vec{E} = (120 \cdot 10^{6} \frac{N}{C}, 10 \cdot 10^{6} \frac{N}{C}, 30 \cdot 10^{6} \frac{N}{C})

. Podaj współrzędne wektora siły, która działa na ładunek q, jeżeli:

q = 2 µC

;

\vec{F} = (N, N, N)

Tu uzupełnijN, Tu uzupełnijN, Tu uzupełnijN

q = - 1 µC

;

\vec{F} = (N, N, N)

Tu uzupełnijN, Tu uzupełnijN, Tu uzupełnijN

Wektor natężenia pewnego pola elektrycznego nie zależy od położenia i jest dany wzorem (w pewnym układzie współrzędnych): $\vec{E} = [120 \cdot 10^{6} \frac{N}{C}, 10 \cdot 10^{6} \frac{N}{C}, 30 \cdot 10^{6} \frac{N}{C}]$ . Podaj współrzędne wektora siły, która działa na ładunek q, jeżeli:

$q = 2 µC$ ; $\vec{F} =$ = [............N, ............N, ............N]

$q = - 1 µC$ ; $\vec{F}$ = [............N, ............N, ............N]

R1695DJbzUlpL1

Ćwiczenie 7

RkgzTFHwvI1w2

Ćwiczenie 7

Ćwiczenie alternatywne. Wartość natężenia pola wokół wytwarzającego je ładunku punktowego dodatniego:

spada z kwadratem odległości od tego ładunku
jest wprost proporcjonalna do odległości od tego ładunku
jest odwrotnie proporcjonalna do trzeciej potęgi odległości od tego ładunku

Ćwiczenie 8

Jednostką natężenia pola elektrycznego jest niuton na kulomb ( $\frac{N}{C}$ ), co wynika z definicji. Jednakże, można też spotkać inną jednostkę natężenia pola: wolt na metr. Wolt to jednostka potencjału elektrostatycznego, równoznaczna dżulowi na kulomb ( $\frac{J}{C}$ ). Korzystając z tej informacji, wykaż, że wolt na metr oraz niuton na kulomb są różnymi sposobami zapisania tej samej jednostki.

$\frac{V}{m} = \frac{\frac{J}{C}}{m}$ . Ponieważ $J = N \cdot m$ , to $\frac{\frac{J}{C}}{m} = \frac{\frac{N \cdot m}{C}}{m} = \frac{N \cdot m}{C \cdot m} = \frac{N}{C}$ . Zatem $\frac{V}{m} = \frac{N}{C}$

Grafika interaktywna

Dla nauczyciela