Question

9 Під час електризації тертям на ебонітовій паличці отримали заряд -6,4-10 кл. Обчисліть кiлькiсть електронiв на паличці. с 1 +q 11 Як за допомогою позитивно зарядженоï скляної палички визначити знак заряду електроскопа не торкаючись його? 12 На якій відстані один від одного розмiщенi два заряди по 2 Кл кожен у вакуумі, якщо вони взаємодіють із силою 9 000н?​

Answer 1

Відповідь:

Щоб обчислити кількість електронів на ебонітовій паличці, нам потрібно перевести заряд з кеВ в кулони. 1 кеВ = 1,6022 × 10^-16 Кл, отже -6,4 × 10 кеВ = -6,4 × 10^-16 × 1,6022 × 10^4 Кл = -1,026 × 10^-11 Кл.

Заряд електрона дорівнює -1,6022 × 10^-19 Кл. Щоб знайти кількість електронів на ебонітовій паличці, розділимо загальний заряд на заряд одного електрона:

-1,026 × 10^-11 Кл / (-1,6022 × 10^-19 Кл/електрон) ≈ 6,41 × 10^7 електронів

Отже, на ебонітовій паличці знаходиться приблизно 6,41 × 10^7 електронів.

Щоб визначити знак заряду електроскопа за допомогою позитивно зарядженої скляної палички, не торкаючись її, можна піднести скляну паличку близько до електроскопа. Якщо електроскоп спочатку незаряджений, він притягнеться до скляної палички, що вказує на те, що скляна паличка має заряд, протилежний за знаком до заряду електроскопа. Якщо електроскоп вже заряджений, то наближення скляного стрижня до нього збільшить або зменшить кут нахилу листочків електроскопа, залежно від знаку заряду скляного стрижня.

Сила між двома зарядами q1 і q2, розділеними відстанню r, описується законом Кулона:

F = k * (q1 * q2) / r^2

де k - кулонівська стала, яка дорівнює приблизно 9 × 10^9 Н-м^2/C^2.

У цій задачі ми знаємо, що q1 = q2 = 2 C і F = 9000 N. Розв'яжемо для r:

9000 N = k * (2 C * 2 C) / r^2

r^2 = k * (2 C * 2 C) / 9000 N

r = √(k * (2 C * 2 C) / 9000 N)

Підставляючи значення, отримуємо:

r = √(9 × 10^9 Н-м^2/C^2 * 4 C^2 / 9000 Н) ≈ 8,49 метра

Отже, два заряди знаходяться на відстані приблизно 8,49 метра один від одного.

Answer 2

9. Знаючи заряд палички (q) і елементарний заряд (e), ми можемо обчислити кількість електронів на паличці. Формула для обчислення кількості електронів (N) на паличці:

N = q / e

Підставляємо в формулу відомі значення:

N = -6,4 * 10^-10 / 1,6 * 10^-19

Проводячи обчислення, отримаємо:

N = -4 * 10^9

Отже, кількість електронів на паличці дорівнює -4 * 10^9.

10. Щоб визначити знак заряду електроскопа за допомогою позитивно зарядженої скляної палички, потрібно привести паличку близько до верхньої частини електроскопа, але не торкаючись його. Якщо показник електроскопа відхиляється, то заряд електроскопа має протилежний знак до заряду палички. Наприклад, якщо відхилення відбувається вправо, то заряд електроскопа є негативним, а якщо вліво - заряд електроскопа є позитивним.

11. Щоб обчислити відстань між двома зарядами в вакуумі, за допомогою сили їх взаємодії, ми можемо використати закон Кулона. Формула для обчислення відстані (r) між зарядами (q1 і q2), з врахуванням сили взаємодії (F), виглядає так:

F = k * (q1 * q2) / r^2

Де k - коефіцієнт Кулона, який для вакууму дорівнює 9 * 10^9 Н*м^2/Кл^2.

Знаючи силу взаємодії (F) і заряди (q1 і q2), поділимо формулу на силу взаємодії:

r^2 = k * (q1 * q2) / F

Підставляємо відомі значення:

r^2 = (9 * 10^9 * 2 * 2) / 9000

Проводячи обчислення, отримаємо:

r^2 = 4 * 10^7

Застосовуючи квадратний корінь до обох боків рівняння, отримуємо:

r = 2 * 10^4 метрів (або 20 кілометрів).