Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  1 0

  antekL1 7.4.2013 (18:51)

  Stała 'k' jest równa 9 * 10^9 N * m^2 / C^2 ; jeśli się gdzieś pojawia.
  
  1.
  Podstawiamy dane do wzoru: F= k e^2 / r^2,
  ale trzeba pamiętać, że r = 5 * 10^(-11) m (zamieniamy cm na metry).
  Wtedy wychodzi F = 9,2 * 10^(-8) N = 0,92 * 10^(-7) N.
  Odp. B.
  Odpowiedź "D" zawiera tą samą liczbę ale ma wymiar kulombów, nie niutonów.
  
  2.
  Ze wzoru: F = k q1 q2 / r^2 mamy
  r = pierwiastek( k q1 q2 / F)
  Podstawiamy dane zamieniając mikrokulomby na kulomby:
  q1 = 1 * 10^(-6) C ; q2 = -9 * 10^(-6) C.
  Ignorujemy znak minus.
  Wynik: r = 3 m.
  Odp. A., zgadza się z zaznaczoną w zadaniu.
  
  3.
  Ze wzoru F = k q^2 / r^2 mamy:
  q = pierwiastek(F r^2 / k)
  Podstawiamy dane, r = 1m. Wynik: 2 * 10^(-9) C
  Odp. C., zgadza się z zaznaczoną w zadaniu.
  
  4.
  Siła F = q E więc E = F / q
  Podstawiamy dane zamieniając 1 pC (pikokulomb) na 10^(-12) C.
  Wynik: 10^9 N/C więc
  Odp. E., zgadza się z zaznaczoną w zadaniu.
  
  5.
  Pojemność rośnie epsilon_r razy czyli C' = 6 * 5 = 30 nF
  Odp. D., zgadza się z zaznaczoną w zadaniu.
  
  6.
  Ładunek Q jest iloczynem pojemności C i napięcia U. W zadaniu jest:
  C = 200 pF = 200 * 10^(-12) F
  U = 100 V
  więc Q = 0,2 * 10^(-9) C = 0,2 nC
  Odp. D.
  
  7.
  Odp. C.
  
  8.
  Odp. D.
  Protony się odpychają więc ruch będzie przyspieszony. ALE:
  Siła działająca między protonami maleje ze wzrostem odległości między nimi,
  nie jest stała, dlatego NIE odp. B.
  
  9.
  Jeden ładunek elementarny to 1,6 * 10^(-19) C.
  Ładunek Q = 1,6 * 10^(-2) C odpowiada:
  N = 1,6 * 10^(-2) / 1,6 * 10^(-19) = 10^(-17)
  Nie ma podanej takiej możliwości więc odp. E.
  
  10.
  Ze wzoru: F = (1 / epsilon) * k q^2 / r^2 podstawiając:
  q = 1 C, r = 1 m, epsilon = 2
  mamy:
  F = (1/2) * 9 * 10^9 = 4,5 * 10^9 N
  Nie ma podanej takiej możliwości więc odp. E, jak zaznaczone.
  
  11.
  Ta energia jest równa pracy pola elektrycznego.
  Praca ta, dla jednego elektronu, wyrażana w jednostkach eV jest liczbowo równa różnicy potencjałów, czyli energia kinetyczna to 100 eV, czyli 1,6 * 10^(-17) J.
  Nie ma podanej takiej możliwości więc odp. E, jak zaznaczone.
  
  12.
  Ze wzoru: V = k Q / r mamy:
  Dla punktu A (gdzie r = 2) potencjał VA = 9000 V
  Dla punktu B (gdzie r = 1) potencjał VB = 18000 V
  Różnica wynosi VB - VA = 18000 - 9000 = 9000 V
  Odp. B.
  
  13.
  Liczymy potencjał w puntach A i B. Potencjały się sumują, ale pamiętajmy, że ładunek Q2 jest ujemny i taki trzeba podstawić do wzoru:
  
  VA = k Q1 / R + k Q2 / R.
  
  Dane to, po zamianie nC na kulomby oraz cm na metry:
  Q1 = 10 * 10^(-9) C ; Q2 = -5 * 10^(-9) C ; R = 0,03 m
  Dostajemy: VA = 1500 V
  
  Potencjał w punkcie B liczymy tak samo, tylko R' = R * pierwiastek(2) więc
  VB = VA / pierwiastek(2) = około 1061 V.
  
  Różnica potencjałów wynosi VB - VA = 1061 - 1500 = minus 439 V
  
  Praca W = ładunek razy różnica potencjałów.
  W = 2 * 10^(-12) * (-439) = około -8,78 * 10^(-9) J = -0,88 nJ
  
  Nie ma podanej takiej możliwości więc odp. E.
  Odpowiedź "D" NIE JEST poprawna, nie chodzi mi o nieco inną wartość, ale o znak plus. Ponieważ potencjał punktu B jest niższy od A to nie my wykonujemy pracę, ale pole od ładunków Q1, Q2 samo wypycha ładunek q, więc wykonuje dodatnią pracę, a my wykonujemy pracę ujemną.
  
  14.
  Pojemność kondensatora kulistego wynosi: C = S * r, gdzie "S" jest pewną stałą.
  Pojemność kuli o promieniu 2 cm to 2 "jednostki"
  Pojemność kuli o promieniu 4 cm to 4 "jednostki"
  
  Ładunek kondensatora to Q = C * U
  
  Kula o promieniu 2 cm ma ładunek 2 * 2000 = 4000 jakichś jednostek
  Kula o promieniu 4 cm ma ładunek 4 * 1000 = też 4000 jakichś jednostek
  Razem jest 8000 jednostek ładunku.
  
  Pojemność Cw połączonych kul jest równa sumie ich pojemności czyli 2 + 4 = 6.
  Potencjał U = Q / Cw = 8000 / 6 = około 1333 V
  Odp. D
  =============================
  
  Pozdrowienia - Antek

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie