Elektriskais lauks attēlo telpas izmaiņas ap elektrisko lādiņu. To attēlo līnijas, ko sauc par elektrolīnijām.
Šis objekts ir daļa no elektrostatiskā satura. Tātad, izmantojiet Toda Matéria jums sagatavotos vingrinājumus, pārbaudiet savas zināšanas un noskaidrojiet šaubas, ievērojot komentētās rezolūcijas.
Jautājumi tika atrisināti un komentēti
1) UFRGS - 2019. gads
Zemāk redzamajā attēlā šķērsgriezumā parādīta trīs elektrisko lādiņu sistēma ar to potenciālo potenciālo virsmu kopumu.
Pārbaudiet alternatīvu, kas pareizi aizpilda tukšās vietas zemāk esošajā paziņojumā tādā secībā, kādā tās parādās. Pēc ekvipotenciālās izsekošanas var apgalvot, ka slodzes... ir zīmes... un ka slodzes moduļi ir tādi, ka... .
a) 1 un 2 - vienādi - q1 b) 1 un 3 - vienādi - q1 c) 1 un 2 - pretēji - q1 d) 2 un 3 - pretēji - q1> q2> q3
e) 2 un 3 - vienādi - q1> q2> q3
Ekvipotenciālās virsmas attēlo virsmas, kuras veido punkti, kuriem ir vienāds elektriskais potenciāls.
Vērojot zīmējumu, mēs noskaidrojām, ka starp 1. un 2. lādiņu ir kopīgas virsmas, tas notiek, ja lādiņiem ir viena un tā pati zīme. Tāpēc 1. un 2. maksa ir vienāda.
Pēc zīmējuma mēs arī novērojam, ka slodze 1 ir tā, kurai ir mazākais slodzes modulis, jo tai ir mazākais virsmu skaits, un slodzei 3 ir vislielākais skaitlis.
Tāpēc mums ir q1
Alternatīva: a) 1 un 2 - vienāds - q1
Ilustrācijā I, II, III un IV punkti ir attēloti vienotā elektriskā laukā.
Daļiņa ar nenozīmīgu masu un pozitīvu lādiņu iegūst visaugstāko iespējamo elektrisko potenciālu, ja to novieto punktā:
tur
b) II
c) III
d) IV
Vienveidīgā elektriskajā laukā pozitīvajai daļiņai ir lielāka elektriskā potenciāla enerģija, jo tuvāk tā atrodas pozitīvajai plāksnei.
Šajā gadījumā I punktā ir vieta, kur slodzei būs vislielākā potenciālā enerģija.
Alternatīva: a) es
Elektrostatiskais nogulsnētājs ir aprīkojums, ko var izmantot, lai noņemtu mazas daļiņas, kas rūpnieciskajos skursteņos atrodas izplūdes gāzēs. Iekārtas darbības pamatprincips ir šo daļiņu jonizācija, kam seko atdalīšana, izmantojot elektrisko lauku reģionā, kurā tās iziet. Pieņemsim, ka viena no tām ir ar masu m, iegūst q vērtības lādiņu un tiek pakļauta moduļa E elektriskajam laukam. Elektrisko spēku šai daļiņai dod
a) mqE.
b) mE / qb.
c) q / E.
d) qE.
Elektriskā spēka intensitāte, kas iedarbojas uz lādiņu, kas atrodas reģionā, kur ir elektriskais lauks, ir vienāds ar lādiņa reizinājumu ar elektriskā lauka lielumu, tas ir, F = q. UN.
Alternatīva: d) qE
Fizikas laboratorijas klasē, lai pētītu elektrisko lādiņu īpašības, tika veikts eksperiments, kurā tika izveidotas mazas elektrificētas sfēras tiek ievadīti kameras augšējā daļā vakuumā, kur ir vienmērīgs elektriskais lauks tajā pašā virzienā un virzienā, kur smagums. Tika novērots, ka ar elektrisko lauku, kura modulis ir vienāds ar 2 x 103 V / m, viena no sfērām, ar masu 3,2 x 10-15 kg, palika nemainīgā ātrumā kameras iekšpusē. Šai sfērai ir (ņem vērā: elektronu lādiņš = - 1,6 x 10-19 Ç; protonu lādiņš = + 1,6 x 10-19 Ç; vietējais smaguma paātrinājums = 10 m / s2)
a) vienāds elektronu un protonu skaits.
b) par 100 elektroniem vairāk nekā protoniem.
c) par 100 elektroniem mazāk nekā protoni.
d) par 2000 elektroniem vairāk nekā protoniem.
e) par 2000 elektroniem mazāk nekā protoni.
Saskaņā ar problēmu informāciju mēs identificējām, ka spēki, kas iedarbojas uz sfēru, ir svara spēks un elektriskais spēks.
Tā kā sfēra paliek kamerā ar nemainīgu ātrumu, mēs secinām, ka šiem diviem spēkiem ir vienāds lielums un pretējs virziens. Kā attēlā zemāk:
Tādā veidā mēs varam aprēķināt slodzes moduli, izlīdzinot divus spēkus, kas darbojas uz sfēru, tas ir:
Tagad, lai atrastu papildu daļiņu skaitu, izmantosim šādas attiecības:
q = nē
būtne,
n: papildu elektronu vai protonu skaits
e: elementārais lādiņš
Tāpēc, aizstājot problēmā norādītās vērtības, mums ir:
Kā redzējām, elektriskajam spēkam būs jābūt pretējam virzienam no svara spēka.
Lai tas notiktu, lādiņam ir jābūt negatīvai zīmei, jo tādā veidā elektriskajam spēkam un elektriskajam laukam būs arī pretēji virzieni.
Tāpēc sfērā būs jābūt lielākam elektronu skaitam nekā protoniem.
Alternatīva: b) par 100 elektroniem vairāk nekā protonu.
5) Unesp - 2015. gads
Elektriskos modeļus bieži izmanto, lai izskaidrotu informācijas pārraidi dažādās cilvēka ķermeņa sistēmās. Piemēram, nervu sistēmu veido neironi (1. attēls), šūnas, kas norobežotas ar plānu lipoproteīnu membrānu, kas atdala intracelulāro vidi no ārpusšūnu vides. Membrānas iekšējā daļa ir negatīvi uzlādēta, un ārējai daļai ir pozitīvs lādiņš (2. attēls), līdzīgi tam, kas notiek uz kondensatora plāksnēm.
3. attēlā parādīts palielināts šīs membrānas fragments ar biezumu d, kas atrodas lauka ietekmē vienmērīga elektriska, attēlā attēlota ar tās spēka līnijām, kas ir paralēlas viena otrai un orientētas uz uz augšu. Potenciālā atšķirība starp intracelulāro un ārpusšūnu barotni ir V. Uzskatot elementāro elektrisko lādiņu kā e, kālija jons K +, kas norādīts 3. attēlā, šī elektriskā lauka iedarbībā tiktu pakļauts elektriskajam spēkam, kura moduli var ierakstīt kā
Vienveidīgā elektriskā laukā potenciāla starpību izsaka:
Elektriskais lauks E ir vienāds ar attiecību starp elektrisko spēku un lādiņu, tas ir:
Aizstājot šīs attiecības iepriekšējās attiecībās, mums ir:
Tā kā mums ir tikai viens kālija jons, izteiksme q = n.e kļūs par q = e. Aizstājot šo vērtību iepriekšējā izteiksmē un izolējot spēku, mēs atrodam:
Alternatīva: d)
Reģions starp divām plakanām un paralēlām metāla plāksnēm ir parādīts attēlā sānos. Pārtrauktās līnijas attēlo vienmērīgu elektrisko lauku, kas pastāv starp plāksnēm. Attālums starp plāksnēm ir 5 mm, un potenciāla starpība starp tām ir 300 V. Punktu A, B un C koordinātas ir parādītas attēlā. (Rakstīt un pieņemt: sistēma atrodas vakuumā. Elektronu lādiņš = -1.6.10-19 Ç)
Nosakiet
a) moduļi UN, UNB un irÇ elektriskā lauka attiecīgi punktos A, B un C;
b) potenciālās atšķirības VAB un VBC starp punktiem A un B un starp punktiem B un C attiecīgi;
c) darbs ko elektriskais spēks veic elektronam, kas pārvietojas no punkta C uz punktu A.
a) Tā kā elektriskais lauks starp plāksnēm ir vienmērīgs, vērtība A, B un C punktos būs vienāda, ti, E = UNB = UNÇ = Un.
Lai aprēķinātu E moduli, mēs izmantosim šādu formulu:
V = E.d.
Kur V = 300 V un d = 5 mm = 0,005 m, mēs atradīsim šādu vērtību:
b) Lai aprēķinātu norādīto punktu iespējamās atšķirības, mēs izmantosim to pašu formulu kā iepriekš, ņemot vērā norādītos attālumus, tas ir:
Tagad aprēķināsim potenciālo starpību starp punktiem B un C. Lai to izdarītu, ņemiet vērā, ka šie divi punkti atrodas vienā attālumā no plāksnēm, tas ir, dBC = 0,004 - 0,004 = 0.
Tādā veidā potenciālā starpība būs vienāda ar nulli, tas ir:
VBC = 60 000. 0 = 0
c) Lai aprēķinātu darbu, mēs izmantosim šādu formulu:
Ja punkta C potenciāls ir vienāds ar punkta B potenciālu, tad Vç - V = VB - V = - VAB = - 180 V. Aizstājot šo vērtību formulā, mums ir:
Apsveriet elektrisko lauku, ko rada divi punkta formas elektriskie lādiņi, kuriem ir vienādas vērtības un pretējas zīmes, atdalīti ar attālumu d. Par šo elektriskā lauka vektoru lādiņu vienādos attālumos ir pareizi apgalvot
a) virziens ir perpendikulārs līnijai, kas savieno abus lādiņus, un ir vienāds visās šajās vietās.
b) ir ar tādu pašu virzienu kā līnija, kas savieno abas slodzes, bet mainās katra analizētā punkta virzienā.
c) ir virziens, kas ir perpendikulārs līnijai, kas savieno abas slodzes, bet mainās katra analizētā punkta virzienā.
d) ir tāds pats virziens kā līnijai, kas savieno abus lādiņus, un ir vienāds virziens visos šajos punktos.
Zemāk redzamajā attēlā ir attēlotas spēka līnijas, kad mums ir divi elektriski lādiņi ar pretējiem signāliem.
Kad elektriskā lauka vektors pieskaras spēka līnijām katrā punktā, mēs to pārbaudām punktos vienādā attālumā no lādiņiem vektoram būs tāds pats virziens kā līnijai, kas savieno abus lādiņus, un tas pats jēga.
Alternatīva: d) ir tāds pats virziens kā līnijai, kas savieno abus lādiņus, un ir vienāds virziens visos šajos punktos.
Lai iegūtu vairāk vingrinājumu, skatiet arī:
- Elektriskā uzlāde: vingrinājumi
- Elektrostatika: vingrinājumi
- Kulona likums: vingrinājumi
- Rezistoru asociācija - vingrinājumi
