ملف تدريبي: حساب القوة الكهروستاتيكية الكلية لعدة شحنات

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب القوة الكهروستاتية الكلية الناتجة بواسطة عدة جسيمات مشحونة مُرتَّبة في ترتيب معيَّن.

س١:

شحنتان كهربيتان 𝑞=+50µC، 𝑞=25µC المسافة بينهما 1.0 m. ما مقدار القوة المؤثِّرة على شحنة ثالثة 𝑞=+20µC موجودة في منتصف المسافة بين 𝑞، 𝑞؟

س٢:

جسمان ثابتان شحنة كلٍّ منهما +5.0×10 C، والمسافة بينهما 24 cm. ما مقدار القوة التي يبذلانها على جسم ثالث شحنته 2.5×10 C ويقع على مسافة 13 cm من كلٍّ منهما؟

س٣:

ثُبِّتت شحنتان قيمتاهما +3.00 µC، +12.0 µC إحداهما على بُعد 1.00 m من الأخرى؛ حيث تقع الشحنة التي قيمتها +12.0 µC على يمين الشحنة التي قيمتها +3.00 µC. يمكن وصف القوة المحصلة المؤثِّرة على شحنة قيمتها 2.00 nC بواسطة الشحنات المُثبَّتة بأخذ القيمة الموجبة للقوة الأفقية لتكون إلى اليمين، والقيمة الموجبة للقوة الرأسية لتكون إلى أعلى.

أوجد القوة الكلية في منتصف المسافة بين الشحنتين المثبَّتتين.

  • أ 7 . 4 2 × 1 0 N
  • ب 6 . 4 7 × 1 0 N
  • ج 2 . 3 5 × 1 0 N
  • د 4 . 3 0 × 1 0 N
  • ه 5 . 1 1 × 1 0 N

أوجد القوة الكلية على بُعد 0.500 m من يسار الشحنة التي قيمتها +3.00 µC.

  • أ 2 . 3 5 × 1 0 N
  • ب 7 . 4 2 × 1 0 N
  • ج 3 . 1 2 × 1 0 N
  • د 4 . 3 0 × 1 0 N
  • ه 5 . 1 1 × 1 0 N

أوجد القوة الكلية على بُعد 0.500 m فوق الشحنة التي قيمتها +12.0 µC في اتجاه عمودي على الخط المستقيم الذي يصل بين الشحنتين المُثبَّتتين.

  • أ 2 . 7 6 × 1 0 𝑖 8 . 7 7 × 1 0 𝑗 N
  • ب 1 . 9 5 × 1 0 𝑖 6 . 2 9 × 1 0 𝑗 N
  • ج 3 . 2 0 × 1 0 𝑖 8 . 0 6 × 1 0 𝑗 N
  • د 2 . 6 0 × 1 0 𝑖 9 . 3 6 × 1 0 𝑗 N
  • ه 2 . 0 8 × 1 0 𝑖 7 . 0 6 × 1 0 𝑗 N

س٤:

وُضعت شحنة 𝑞=+2.0µC عند النقطة 𝑃 الموضحة. ما القوة المؤثرة على 𝑞؟ افترض أن القوى التي تؤثر باتجاه اليمين تكون لها قيم موجبة.

س٥:

شحنتان نقطيتان 𝑄=65 µC، 𝑄=35 µC وُضِعَتَا بحيث تكون 𝑄 على بُعْد 2.0 m يسار 𝑄. وُضِعَت الشحنة 𝑄 بين 𝑄، 𝑄. على أيِّ بُعْد يمين 𝑄 يجب أن تُوضَع 𝑄؛ بحيث تكون القوة الكلية المؤثِّرة عليها تساوي صفرًا؟

س٦:

شحنتان 𝑄=3.0µC، 𝑄=6.0µC لهما متجها موضع 𝑟=3.00𝑖1.00𝑗+6.00𝑘m، 𝑟=7.00𝑖+6.00𝑗3.00𝑘m، على الترتيب. ما مقدار القوة التي تؤثِّر بها 𝑄 على 𝑄؟

  • أ 1 . 2 × 1 0 N
  • ب 2 . 3 × 1 0 N
  • ج 1 1 × 1 0 N
  • د 9 6 × 1 0 N
  • ه 2 3 × 1 0 N

س٧:

ما مقدار القوة الكهربية الكلية المؤثِّرة على الشحنة التي تقع عند الرأس العلوي للمثلث الموضَّح؟ طول ضلع المثلث يساوي 1.0 m وقيمة 𝑞 تساوي 5.0 µC.