1. Какая сила взаимодействия действует между двумя металлическими шарами, имеющими заряд 90 нКл и находящимися на расстоянии 9 см в вакууме?

2. Какова электрическая напряженность, если на пробный заряд 6 нКл действует сила 4 мН?

3. Какой величины должен быть точечный заряд, чтобы создать электрическое поле с напряженностью 680 Н/К на расстоянии 40 см?

Физика 9 класс Электрические явления сила взаимодействия металлические шары заряд 90 нКл расстояние 9 см электрическая напряженность пробный заряд 6 нКл сила 4 мН точечный заряд электрическое поле напряженность 680 Н/К расстояние 40 см Новый

1. Определение силы взаимодействия между двумя заряженными шарами

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Формула выглядит следующим образом:

F = k * |q1 * q2| / r^2

где:

• F - сила взаимодействия (в ньютонах);
• k - коэффициент пропорциональности (приблизительно 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²);
• q1 и q2 - заряды (в кулонах);
• r - расстояние между зарядами (в метрах).

Дано:

• q1 = 90 нКл = 90 * 10^(-9) Кл;
• q2 = 90 нКл = 90 * 10^(-9) Кл;
• r = 9 см = 0.09 м.

Теперь подставим значения в формулу:

F = (8.99 * 10^9) * |(90 * 10^(-9)) * (90 * 10^(-9))| / (0.09)^2

Сначала вычислим произведение зарядов:

|(90 * 10^(-9)) * (90 * 10^(-9))| = 8100 * 10^(-18) = 8.1 * 10^(-15) Кл².

Теперь подставим это значение в формулу:

F = (8.99 * 10^9) * (8.1 * 10^(-15)) / (0.09)^2

Теперь посчитаем (0.09)^2 = 0.0081.

F = (8.99 * 10^9) * (8.1 * 10^(-15)) / 0.0081.

Теперь вычислим силу:

F = 8.99 * 10^9 * 8.1 * 10^(-15) / 0.0081 ≈ 8.99 * 10^9 * 1 * 10^(-12) ≈ 8.99 * 10^(-3) Н.

Таким образом, сила взаимодействия между двумя шарами составляет примерно 8.99 мН.

2. Определение электрической напряженности

Электрическая напряженность (E) определяется как отношение силы (F), действующей на пробный заряд (q), к величине этого заряда:

E = F / q

Дано:

• F = 4 мН = 4 * 10^(-3) Н;
• q = 6 нКл = 6 * 10^(-9) Кл.

Теперь подставим значения в формулу:

E = (4 * 10^(-3)) / (6 * 10^(-9))

Теперь посчитаем:

E = 4 / 6 * 10^(6) = 0.6667 * 10^(6) = 666667 Н/Кл.

Таким образом, электрическая напряженность составляет примерно 666667 Н/Кл или 667 кН/Кл.

3. Определение величины точечного заряда

Для создания электрического поля с напряженностью E на расстоянии r от точечного заряда Q используется следующая формула:

E = k * |Q| / r^2

Отсюда мы можем выразить заряд Q:

|Q| = E * r^2 / k

Дано:

• E = 680 Н/Кл;
• r = 40 см = 0.4 м;
• k = 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл².

Теперь подставим значения в формулу:

|Q| = 680 * (0.4)^2 / (8.99 * 10^9)

Сначала вычислим (0.4)^2 = 0.16.

Теперь подставим это значение:

|Q| = 680 * 0.16 / (8.99 * 10^9)

Теперь посчитаем:

|Q| = 108.8 / (8.99 * 10^9) ≈ 1.21 * 10^(-9) Кл.

Таким образом, величина точечного заряда должна составлять примерно 1.21 нКл, чтобы создать электрическое поле с напряженностью 680 Н/Кл на расстоянии 40 см.