Контрольна робота № 3 Електричні явища. Закон Кулона.
Варіант І
Середній рівень
1. Заряд, що виникає на ебонітовій паличці при натиранні об хутро, називається
A) позитивним.
B) негативним.
C) нейтральним.
2. Однойменно заряджені тіла
A) притягуються.
B) не взаємодіють.
C) відштовхуються.
3. Заряд протона дорівнює
A) -1,6•10-19 Кл.
B) -1,6•1019 Кл.
C) 1,6•1019 Кл.
D) 1,6•10-19 Кл.
4. Прилад для дослідження наелектризованості тіл називають
A) електроміром.
B) електроскопом.
C) вольтметром.
D) електрометром.
Достатній рівень
5.Заряди двох однакових металевих кульок дорівнюють 5,7•10-9 Кл і -2,5•10-9 Кл. Який заряд матиме кожна кулька після дотику? Скільки електронів не вистачатиме на кожній кульці?
6.Два заряди –2 і +4 нКл знаходяться на відстані 4 см один від одного. З якою силою вони притягуються один до одного?
Високий рівень
7.Під час заряджання електроскопа його маса зменшилась на 9,1• 10-26 кг. Який заряд одер¬жав електроскоп?
8.Дві легкі однойменно заряджені гільзи з фоль¬ги підвішені в одній точці на шовкових нит¬ках однакової довжини. Що відбудеться, якщо до однієї гільзи доторкнутися рукою?
Ответ: B) негативным.
Обоснование: При трении эбонитовой палочки о мех, электроны переходят с меха на палочку, оставляя его положительно заряженным. В результате палочка приобретает отрицательный заряд.
2. Одноименно заряженные тела
Ответ: C) відштовхуються.
Обоснование: Заряженные тела с одинаковым типом заряда взаимодействуют с противоположными силами, они отталкиваются друг от друга.
3. Заряд протона равен
Ответ: -1,6•10-19 Кл.
Обоснование: Заряд протона составляет -1,6•10-19 Кл. Это отрицательный заряд, обратный заряду электрона.
4. Прибор для исследования наэлектризованности тел называют
Ответ: B) электроскопом.
Обоснование: Электроскоп используется для определения наличия и типа электрического заряда на теле.
5. Заряды двух одинаковых металлических шариков составляют 5,7•10-9 Кл и -2,5•10-9 Кл. Какой заряд будет у каждого шарика после прикосновения? Сколько электронов будет не хватать на каждом шарике?
Ответ: Каждый шарик будет иметь заряд 1.6•10-9 Кл. На первом шарике будет не хватать 3 электронов, а на втором - 6 электронов.
Обоснование: При прикосновении заряженных предметов происходит перераспределение зарядов таким образом, чтобы общий заряд оставался неизменным. Так как один шарик имеет положительный заряд 5,7•10-9 Кл, а другой шарик имеет отрицательный заряд -2,5•10-9 Кл, то после прикосновения общий заряд будет равен 3,2•10-9 Кл. Для расчета количества электронов, нам нужно знать заряд одного электрона, который составляет 1,6•10-19 Кл. Разделим общий заряд на заряд одного электрона, чтобы найти количество электронов, которые должны быть перенесены. Количество недостающих электронов для первого шарика будет 3 (3.2•10-9 Кл / 1,6•10-19 Кл = 2). Количество недостающих электронов для второго шарика будет 6 (3.2•10-9 Кл / 1,6•10-19 Кл = 6).
6. Два заряда -2 и +4 нКл находятся на расстоянии 4 см друг от друга. С какой силой они притягиваются друг к другу?
Ответ: 4,5 • 10-4 Н.
Обоснование: Для определения силы притяжения между двумя заряженными телами мы можем использовать закон Кулона:
F = (k * |q1 * q2|) / r^2
где F - сила притяжения, k - постоянная Кулона (9•10^9 Н•м^2 / Кл^2), q1 и q2 - заряды тел, r - расстояние между зарядами.
Подставяя значения в формулу, получаем:
F = (9•10^9 Н•м^2 / Кл^2) * (2•10^-9 Кл * 4•10^-9 Кл) / (0,04 м)^2
F = 4,5 • 10-4 Н.
7. Во время зарядки электроскопа его масса уменьшилась на 9,1• 10-26 кг. Какой заряд получил электроскоп?
Ответ: Заряд электроскопа составляет -9.1•10-26 Кл.
Обоснование: По известной формуле массы-заряд, изменение массы электроскопа можно использовать для определения заряда:
q = m * g / c
где q - заряд, m - изменение массы, g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с^2), с - скорость света (приближенно равна 3 •10^8 м/с).
Подставляя значения, получаем:
q = (9.1•10-26 Кг) * (9.8 м/с^2) / (3 •10^8 м/с)
q = -9.1•10-26 Кл.
8. Два легких одноименно заряженных гильзы из фольги подвешены в одной точке на шелковых нитках одинаковой длины. Что случится, если к одной гильзе прикоснуться рукой?
Ответ: Гильзы будут отталкиваться друг от друга.
Обоснование: Прикосновение руки к одной из гильз вызовет перетекание заряда на руку и вызовет возмущение полей заряженных гильз. Так как обе гильзы имеют одинаковый тип заряда, они будут отталкиваться друг от друга из-за взаимодействия электростатических сил одноименных зарядов.