Vaje z električnim poljem

Električno polje predstavlja spremembo v prostoru okoli električnega naboja. Predstavljajo ga daljnovodi, imenovani daljnovodi.

Ta predmet je del elektrostatične vsebine. Torej, izkoristite vaje, ki jih je za vas pripravila Toda Matéria, preizkusite svoje znanje in razjasnite dvome z upoštevanjem omenjenih resolucij.

Težave so rešene in komentirane

1) UFRGS - 2019

Spodnja slika prikazuje v prerezu sistem treh električnih nabojev s pripadajočim nizom ekvipotencialnih površin.

Izdaja električnega polja UFRGS 2019

Preverite možnost, ki pravilno izpolni prazna mesta v spodnjem stavku, v vrstnem redu, v katerem se pojavijo. Iz izenačevanja potencialov lahko ugotovimo, da so obremenitve... imeti znake... in da so obremenitveni moduli takšni, da... .

a) 1 in 2 - enako - q1 b) 1 in 3 - enako - q1 c) 1 in 2 - nasprotno - q1 d) 2 in 3 - nasprotno - q1> q2> q3
e) 2 in 3 - enako - q1> q2> q3

Ekvipotencialne površine predstavljajo površine, ki jih tvorijo točke, ki imajo enak električni potencial.

Ob opazovanju risbe smo ugotovili, da med nabojema 1 in 2 obstajajo skupne površine, to se zgodi, ko imajo naboji enak predznak. Zato imata 1 in 2 enake naboje.

Iz risbe opažamo tudi, da je obremenitev 1 tista z najmanjšim modulom obremenitve, saj ima najmanjše število površin, obremenitev 3 pa tista z največjim številom.

Zato moramo q1

Alternativa: a) 1 in 2 - enako - q1

2) UERJ - 2019

Na sliki so točke I, II, III in IV predstavljene v enotnem električnem polju.

Izdaja električnega polja UERJ 2019

Delci z zanemarljivo maso in pozitivnim nabojem pridobijo največjo možno električno potencialno energijo, če so postavljeni na točko:

tam
b) II
c) III
d) IV

V enakomernem električnem polju ima pozitivni delec večjo električno potencialno energijo, čim bližje je pozitivni plošči.

V tem primeru je točka I, kjer bo obremenitev imela največjo potencialno energijo.

Alternativa: a) I

3) UECE - 2016

Elektrofilter je oprema, ki se lahko uporablja za odstranjevanje majhnih delcev v izpušnih plinih iz industrijskih dimnikov. Osnovno načelo delovanja opreme je ionizacija teh delcev, čemur sledi odstranitev z uporabo električnega polja v regiji, kjer prehajajo. Recimo, da ima eden od njih maso m, pridobi naboj vrednosti q in je izpostavljen električnemu polju modula E. Električna sila na ta delec je podana z

a) mqE.
b) mE / qb.
c) q / E.
d) qE.

Intenzivnost električne sile, ki deluje na naboj na območju, kjer je električno polje, je enaka zmnožku naboja na velikost električnega polja, to je F = q. IN.

Alternativa: d) qE

4) Fuvest - 2015

V laboratoriju za fiziko so za preučevanje lastnosti električnih nabojev izvedli eksperiment, v katerem so bile naelektrene majhne krogle se vbrizgajo v zgornji del komore v vakuumu, kjer je enakomerno električno polje v isti smeri in smeri kot lokalni pospešek gravitacija. Ugotovljeno je bilo, da z električnim poljem z modulom 2 x 103 V / m, ena od krogel, masa 3,2 x 10-15 kg, ostal s stalno hitrostjo znotraj komore. Ta krogla ima (upoštevajte: naboj elektronov = - 1,6 x 10-19 Ç; protonski naboj = + 1,6 x 10-19 Ç; lokalni pospešek gravitacije = 10 m / s2)

a) enako število elektronov in protonov.
b) 100 elektronov več kot protonov.
c) 100 elektronov manj kot protoni.
d) 2000 elektronov več kot protonov.
e) 2000 elektronov manj kot protoni.

Glede na informacije o problemu smo ugotovili, da so sile, ki delujejo na kroglo, sila teže in električna sila.

Ker krogla ostane v komori s konstantno hitrostjo, sklepamo, da imata ti dve sili enako velikost in nasprotno smer. Kot na spodnji sliki:

Izdaja električnega polja Fuvest 2015

Na ta način lahko izračunamo modul obremenitve tako, da enačimo dve sili, ki delujeta na kroglo, to je:

F z e podpisom, enakim P q. In enako m. g q.2.10 na kocke, enako 3 vejici 2.10 v moči minus 15 konca eksponentnice. 10 q enako števcu 3 vejica 2.10 v moči minus 14 konec eksponentne nad imenovalcem 2.10 na kocki konec ulomka q enak 1 točki 6.10 v moči minus 17 konec eksponentno C

Zdaj, da poiščemo število odvečnih delcev, uporabimo naslednje razmerje:

q = n.e

biti,

n: število dodatnih elektronov ali protonov
e: osnovni naboj

Zato nadomestimo vrednosti, navedene v težavi, imamo:

1 vejica 6.10 na minus 17 končne moči eksponentnice, enake n.1 vejica 6.10 na minus 19 končne moči eksponentnice n, enaka števcu 1 Vejica 6.10 na minus 17. potenco eksponentnice nad imenovalcem 1 Vejica 6.10 na minus 19. potenco eksponentnega konca ulomka n enako 10 v potenco minus 17 minus leva oklepaja minus 19 desna oklepaja konec eksponentnega n, enako 10 kvadratnim presledkom p a r t í c u tam s

Kot smo videli, bo morala imeti električna sila nasprotno smer od sile teže.

Da se to lahko zgodi, mora imeti naboj negativni predznak, saj bosta tako električna sila in električno polje imeli tudi nasprotni smeri.

Zato bo morala imeti krogla večje število elektronov kot protonov.

Alternativa: b) 100 elektronov več kot protonov.

5) Unesp - 2015

Električni modeli se pogosto uporabljajo za razlago prenosa informacij v različnih sistemih v človeškem telesu. Na primer, živčni sistem sestavljajo nevroni (slika 1), celice, razmejene s tanko lipoproteinsko membrano, ki ločuje znotrajcelično okolje od zunajceličnega. Notranji del membrane je negativno nabit, zunanji pa ima pozitiven naboj (slika 2), podobno kot na ploščah kondenzatorja.

Unesp 2015 Vprašanje o električnem polju

Slika 3 predstavlja povečan fragment te membrane, debeline d, ki je pod delovanjem polja enakomerna električna, ki jo na sliki predstavljajo sile, ki so vzporedne in usmerjene na gor. Potencialna razlika med znotrajceličnim in zunajceličnim medijem je V. Glede na osnovni električni naboj kot e bi bil kalijev ion K +, prikazan na sliki 3, pod vplivom tega električnega polja pod vplivom električne sile, katerega modul lahko zapišemo kot

desni prostor v oklepaju e. V. d b števec desne oklepaje e. d nad imenovalcem V konec ulomka c desni števnik v oklepaju V. d nad imenovalcem in koncem ulomka d desni števnik v oklepaju in nad imenovalcem V. d konec ulomka in števec desne oklepaje e. V nad imenovalcem d konec ulomka

V enakomernem električnem polju je potencialna razlika podana z:

V enako E. d

Električno polje E je enako razmerju med električno silo in nabojem, to je:

E enako F nad q

Če nadomestimo to razmerje v prejšnjem razmerju, imamo:

V je enako F nad q. d

Ker imamo samo en kalijev ion, bo izraz q = n.e postal q = e. Z nadomestitvijo te vrednosti v prejšnjem izrazu in izolacijo sile najdemo:

F je enak števcu e. V nad imenovalcem d konec ulomka

Alternativa: d) F je enak števcu e. V nad imenovalcem d konec ulomka

6) Fuvest - 2015

Območje med dvema ravnima in vzporednima kovinskima ploščama je prikazano na sliki na strani. Črtkane črte predstavljajo enakomerno električno polje, ki obstaja med ploščami. Razdalja med ploščami je 5 mm, potencialna razlika med njimi pa 300 V. Koordinate točk A, B in C so prikazane na sliki. (Napiši in sprejme: sistem je v vakuumu. Elektronski naboj = -1.6.10-19 Ç)

Izdaja električnega polja Fuvest 2015

Določi

a) moduli INTHE, INB in jeÇ električnega polja v točkah A, B in C;

b) potencialne razlike VAB in VPr med točkama A in B ter med točkama B in C;

c) delo V redu ki ga izvaja električna sila na elektron, ki se premika od točke C do točke A.

a) Ker je električno polje med ploščami enakomerno, bo vrednost v točkah A, B in C enaka, tj. ETHE = INB = INÇ = In.

Za izračun modula E uporabimo naslednjo formulo:

V = E.d

Kjer je V = 300 V in d = 5 mm = 0,005 m, bomo našli naslednjo vrednost:

300 je enako 0 točki 005. E E enako števcu 300 nad imenovalcem 0 vejica 005 konec ulomka E enako 60 presledku 000 enako 6 vejic 0,10 na moč 4 V deljeno z m

b) Za izračun potencialnih razlik navedenih točk bomo uporabili enako formulo kot zgoraj, ob upoštevanju navedenih razdalj, to je:

V s koncem indeksa A B, ki je enak E. d s koncem indeksa A B indeksa V s koncem indeksa A B indeksa, enakim 60 presledkom 000. leva oklepaja 0 vejica 004 minus 0 vejica 001 desna oklepaja V z A B podpisom na koncu indeks, enak 60 presledkom 000,0 vejica 003 V, konec presledka A B presledka pa je enak 180 V prostor

Zdaj izračunajmo potencialno razliko med točkama B in C. Pri tem upoštevajte, da sta ti dve točki na enaki razdalji od plošč, to je dPr = 0,004 - 0,004 = 0.

Na ta način bo potencialna razlika enaka nič, to je:

VPr = 60 000. 0 = 0

c) Za izračun dela bomo uporabili naslednjo formulo:

tau je enak q levi oklepaji V s c podpisom minus V z desnim oklepajem A

Če je potencial točke C enak potencialu točke B, potem je Vç - VTHE = VB - VTHE = - VAB = - 180 V. Če v formulo nadomestimo to vrednost, imamo:

tau je enaka minus 1 točki 6,10 do minus 19. moči eksponentnice. presledek leva oklepaja minus 180 desna oklepaja tau enaka 2 točki 88,10 v stopnjo minus 17 konec eksponentnega J
7) UECE - 2014

Razmislite o električnem polju, ki ga ustvarjata dva točkovna električna naboja enakih vrednosti in nasprotnih znakov, ločenih z razdaljo d. O tem vektorju električnega polja na enako oddaljenih točkah nabojev je pravilno trditi

a) ima smer pravokotno na premico, ki povezuje oba naboja, in na vseh teh točkah enako smer.
b) ima isto smer kot črta, ki povezuje obe obremenitvi, vendar se smer za vsako analizirano točko spreminja.
c) ima smer pravokotno na premico, ki povezuje obe obremenitvi, vendar se smer za vsako analizirano točko spreminja.
d) ima enako smer kot črta, ki povezuje oba naboja in enako smer na vseh teh točkah.

Na spodnji sliki so predstavljene silnice, ko imamo dva električna naboja z nasprotnima signaloma.

2014 UECE izdaja električnega polja

Ker vektor električnega polja tangira silnice v vsaki točki, to preverimo v točkah enako oddaljen od nabojev bo imel vektor v isti smeri kot črta, ki povezuje dva naboja in enako smisel.

Alternativa: d) ima na vseh teh točkah enako smer kot črta, ki povezuje oba naboja, in isto smer.

Za več vaj glejte tudi:

  • Električni naboj: vaje
  • Elektrostatika: vaje
  • Coulombov zakon: vaje
  • Združenje uporov - vaje

Simple Past: vaje s komentiranimi povratnimi informacijami (enostavna raven)

Pravilen odgovor: I očiščena hiša včeraj trikrat.Prevod: Včeraj sem hišo očistil trikrat.Tvorba s...

read more

58 splošna vprašanja in aktualna vprašanja

Preverite svoje splošno znanje in se prepričajte, da ste na tekočem z aktualnimi zadevami!Vprašan...

read more

12 Besedne glasovne vaje s povratnimi informacijami

Preverite svoje znanje besednih glasov in preverite, ali o tej temi že vse veste. Da ne bo več dv...

read more