أسئلة قانون كولوم مع الإجابة

أسئلة امتحانات سابقة على موضوع قانون كولوم مع الإجابة _ Coulombs Law old exams

Two charges, Q1 and Q2, are separated by a certain distance R. If the magnitudes of the charges are doubled and their separation is also doubled, then what happens to the electrical force between these two charges

السؤال : اذا كانت المسافة بين شحنتين هي R وقمنا بمضاعفة هذه المسافة وهذه الشحنات هل تتغير القوة الكهروستاتيكية بين الشحنتين وكم تساوي ؟

توضيح الحل : هذا قانون كولوم الذي ينص على ان القوة تتناسب طرديا مع حاصل ضرب الشحنتين وعكسيا مع مربع المسافة بينهما

$https://latex.codecogs.com/svg.image?F=K\frac{\left|q_1 \right|\left|q_2 \right |}{r^{2}} \ \ \ \$

الان عند مضاعفة كلا من الشحنتين وايضا مضاعفة المسافة فاننا نحصل على نفس القوة الاصلية قبل المضاعفة وذلك لان الزيادة في البسط يقابله نفس الزيادة في المقام كما يلي

$https://latex.codecogs.com/svg.image? when \ r \ and \ charges \ are \ doubled \\F_(new)=K\frac{\left|2q_1 \right|\left|2q_2 \right |}{(2r)^{2}}\\ {F}_(new)=K \frac{4\left|q_1 \right|\left|q_2 \right |}{4(r)^{2}}=F$

~~A) It is doubled~~

~~B) It changes by a factor of 3~~

~~C) it is quadrupled~~

~~D) reduced by a factor of 2~~

الاجابة E) it remains the same

Four point charges of equal magnitudes but with varying signs are arranged on three of the corners and at the center of the square of side d as shown below. Which of the arrows shown represents the net force acting on the center charge

السؤال : يوجد 4 شحنات متساوية في المقدار ومختلفة في الاشارة كما بالشكل . المطلوب اين اتجاه القوة الكهربية المؤثرة على الشحنة الموجودة بمركز المربع

توضيح الحل : الشحنة بالمركز هي شحنة موجبة وتتأثر بثلاثة قوى كهربية من الشحنات الثلاثة الاخرى ، لاحظ انه ينتج قوة تنافر بين الشحنة الموجبة بالمركز والشحنات الموجبتين وبالتالي فان محصله هاتين القوتين يساوي صفر ، وبالتالي تتبقى قوة واحدة وهي قوة التجاذب بين الشحنة الموجبة بالمركز والشحنة السالبة ويكون اتجاه هذه القوة هو الشعاع A

الاجابة A) A

~~B) B~~

~~C) C~~

~~D) D~~

~~E) none of the above~~

Electrical and gravitational forces follow similar equations with one main difference

السؤال : ما هو الفرق الوحيد بين القوة الكهربية وقوة الجاذبية

توضيح الحل : لاحظ العلاقات التالية

$https://latex.codecogs.com/svg.image? Gravitational \ Force \ Law \ \ \ \ F=G\frac{M_1M_2}{r^{2}}\\ Electrostatic \ Force \ Law \ \ \ \ F=K\frac{\left|q_1 \right|\left|q_2 \right |}{r^{2}}\\$

من الواضح ان الكميات الفيزيائية في قانون الجذب العام هي الكتل والكميات الفيزيائية في قانون كولوم هي الشحنات ، وايضا الثابت في قانون الجذب العام هو ثابت الجذب العام وفي قانون كولوم فان الصابت هو ثابت كولوم ، ولكن تبدو صورة القانون متشابهة الى حد كبير ، لكن الاختلاف الجوهري علاوة على الاختلافات السابقة هو ان في قانون كولوم فان القوة الكهربية تكون قوة تنافر او تجاذب ولكن في قانون الجذب العام فان القوة فقط قوة تجاذب

~~Electrical forces obey the inverse square law and gravitational forces do not~~

~~Gravitational forces obey the inverse square law and electrical forces do not~~

~~Electrical forces attract and gravitational forces repel~~

~~Electrical forces repel and gravitational forces attract~~

Gravitational forces are always attractive but electrical forces can be attractive or repulsive

Two charges, Q1 and Q2, are separated by a certain distance R. If the magnitude of their charges is halved, and their separation is doubled, then what happens to the electrical forces between these charges

السؤال : في قانون كولوم اذا قمنا بانقاص الشحنات الى النصف وايضا قمنا بزادة المسافة الى الضعف ، ما هي القوة الناتجة ؟

توضيح : نقوم بالتعويض في قانون كولوم بالبيانات الجديدة فنجد ان القوة الكهربية ستقل بمعامل يساوي 16 كما يلي

$https://latex.codecogs.com/svg.image? F_(new)=K\frac{\left|\frac{1}{2}q_1 \right|\left|\frac{1}{2}q_2 \right |}{(2r)^{2}}\\ F_(new)=K\frac{\left|q_1 \right|\left|q_2 \right |}{16(r)^{2}}=\frac{1}{16}F\\$

~~It decreases by a factor of 2~~

~~It decreases by a factor of~~

~~It decreases by a factor of 8~~

~~It remains the same~~

الاجابة It decreases by a factor of 16

If distance between the two protons is decreased by 1/2 then new force ‘F’ between protons will be

السؤال : اذا قمنا بانقاص المسافة بين بروتونين الى النصف ماذا سيحدث للقوة الكهربية ؟

توضيح الحل : فقط قمنا بانقاص المسافة الى النصف ، عوض بقانون كولوم عن البيانات الجديدة كما يلي

$https://latex.codecogs.com/svg.image?{F}_n=K \frac{\left|q_1 \right|\left|q_2 \right |}{(\frac{1}{2}r)^{2}}=K \frac{4\left|q_1 \right|\left|q_2 \right |}{(r)^{2}} =4F$

~~a) 1/2 F~~

~~b) ¼ F~~

~~c) 2 F~~

الاجابة d) 4 F

Two point charges, initially 2.0 cm apart, experience a 1.0 N force. If they are moved to a new separation of 8.0 cm, what is the electric force in N between them

السؤال : اذا كانت المسافة بين شخنتين 2 سم وكانت القوة بينهما 1 نيوتن الان اذا اصبحت المسافة بينهما 8 سم ما القوة ؟

توضيح الحل : من الواضح ان المسافة الجديدة بين الشحنات ازدادت بمعامل 4 ( 4 اضعاف المسافة الاصلية ) ، وبالتالي ونظرا للعلاقة العكسية بين القوة والمربع المسافة في قانون كولوم فان القوة الكهربية سوف تقل بمعامل 16 كما في السؤال الاسبق . اذن القوة الجديدة ستكون 1نيوتن مضروبة في 1/16 = 1/16

~~A) 2.0~~

~~B) 4.0~~

~~C) 6.0~~

~~D) 1/4~~

الاجابة E) 1/16

Two point charges, the first with a charge of

q1 = + 3.13 x 10^ -6 C

q2 = - 4.47 x 10^ -6C

Are separated by (25.5 cm )

Find the magnitude of the electrostatic force experienced by the positive charge. Is the magnitude of the force experienced by the negative charge greater than, less than, or the same as that experienced by the positive charge.? Explain

السؤال : احسب القوة المؤثرة على الشحنة الموجبة عند وضع الشحنين بالقرب من بعضهما بمسافة 25.5 سم ، وهل هذه القوة تكون اكبر ام اقل ام تساوي القوة المؤثر على الشحنة السالبة ؟

توضيح الحل : نستخدم قانون كولوم لايجاد القوة بين الشحنين وهي قوة تجاذب كهربي كما يلي

$https://latex.codecogs.com/svg.image?{F}_n=K \frac{\left|q_1 \right|\left|q_2 \right |}{(r)^{2}}=9\times 10^{9} \times \frac{3.13\times 10^{-6}\times 4.47\times 10^{-6}}{(25.5\times 10^{-2})^{2}} =18\times 10^{3}N$

وهذه القوة تساوي في المقدار القوة المؤثرة على الشحنة السالبة في عكس الاتجاه

A charge q1 = - 5.4 µC is at the origin, and a charge q2 = -2.2 µC is on the x axis at x = 1 m

Find the net force acting on a charge q3 = +1.6 µC located at x= 0.75 m

اقرا ايضاالمحاضرة 3 : الحرارة ( علوم عامة )

اقرا ايضاالمحاضرة 2: البنية الذرية (علوم عامة)

اقرا ايضامحاضرة 1 القياس والوحدات (علوم عامة )

اقرا ايضاامتحان الفيزياء 2023 الدورة الثانية (اكمال) مع الاجابة

توضيح الحل : الشحنة q3 تتأثر بقوتين كما هو موضح بالشكل ، قوة بسبب تأثير q1 وقوة بسبب تأثير q2 وكلا القوتين تجاذب ، وبما اننا مهتمين بالقوة الكلية المؤثرة على q3 فان اتجاة قوة التجاذب كما بالشكل ، نقوم بحساب القوى من خلال قانون كولوم ثم نطرح القوتين وذلك لان لهما اتجاهين متعاكسين

$https://latex.codecogs.com/svg.image?F_{23}=K\frac{\left|q_2 \right|\left|q_3 \right |}{(r_{23})^{2}}\\F_{23}=9\times 10^{9}\frac{2.2\times 10^{-6}\times 1.6\times 10^{-6}}{0.25^{2}}=0.51N \ +x\\ F_{13}=K\frac{\left|q_1 \right|\left|q_3 \right |}{(r_{13})^{2}}\\F_{23}=9\times 10^{9}\frac{5.4\times 10^{-6}\times 1.6\times 10^{-6}}{0.75^{2}}=0.14N \ -x\\ F_{net}=0.51-0.14=0.37N \ \ \ at \ +x$

Three point charges. A charge of Q1= -18 μC is placed at the origin, a second charge of Q2= 32 μC is placed at y = 4 m, and a third charge of Q3= 32 μC is placed to the left at x= -4 m.

What is the magnitude of the electrostatic force which acts on Q1

السؤال : مطلوب حساب القوة الكهربية الكلية المؤثرة على الشحنة q1 الموجودة عند نقطة الاصل ؟

توضيح الحل : الشحنة q1 تتأثر بقوتين ، قوة بسبب Q2 واتجاهها يكون الى الاعلى على محور y وقوة بسبب Q3 واتجاهها يكون الى اليمين بسبب ان القوة تنافر للتشابه في الاشارات ، نقوم بحساب كلا من القوتين والتعويض بقانون كولوم بالبيانات الموضحة بالسؤال ، وبما ان الزاوية بين القوتين تساوي 90 درجة فان قانون محصلة القوى هو الجذر التربيعي لمربع مجموع القوتين ، ويمكن حساب الزاوية من القانون بان الزاوية كما بالحل

$https://latex.codecogs.com/svg.image?F_{31}=K\frac{\left|q_3 \right|\left|q_1 \right |}{(r_{31})^{2}}\\F_{31}=9\times 10^{9}\frac{18\times 10^{-6}\times 32\times 10^{-6}}{ 4^{2}}=0.3N \ +x\\ F_{21}=K\frac{\left|q_2 \right|\left|q_1 \right |}{(r_{21})^{2}}\\F_{21}=9\times 10^{9}\frac{18\times 10^{-6}\times 32\times 10^{-6}}{ 4^{2}}=0.3N \ +y\\ F_{net}=\sqrt{F_{31}^{2}+F_{21}^{2}} =\sqrt{.3^{2}+.3^{2}}=0.42N\\\theta =tan^{-1} \frac{F_{y}}{F_{x}}=tan^{-1}\frac{0.3}{0.3}=tan^{-1}1=45^{\circ }$

اطلع ايضا على: