ملف تدريبي: القوة المؤثِّرة على شحنة كهربية بسبب المجال الكهربي

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب شدة القوة الكهروستاتية المؤثِّرة على جسم مشحون في مجال كهربي.

س١:

شدة المجال الكهربي في سحابة رعدية معينة تساوي 2.0×10 N/C. ما مقدار عجلة الإلكترون في هذا المجال؟

  • أ 3 . 1 × 1 0 m/s2
  • ب 2 . 8 × 1 0 m/s2
  • ج 4 . 3 × 1 0 m/s2
  • د 3 . 5 × 1 0 m/s2
  • ه 3 . 9 × 1 0 m/s2

س٢:

قطرة ماء كروية الشكل نصف قطرها 25 μm تحمل 250 إلكترونًا زائدًا. ما شدة المجال الكهربي الرأسي اللازم لإحداث توازن مع قوة الجاذبية على قطرة الماء عند سطح الأرض؟

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

س٣:

جسيم له شحنة مقدارها +2.0×10 C تؤثِّر عليه قوة مقدارها 4.0×10 N عندما يُوضع عند نقطة معيَّنة في مجال كهربي.

ما مقدار شدة المجال الكهربي عند هذه النقطة؟

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

إذا وُضع جسيم له شحنة مقدارها 1.0×10 C عند هذه النقطة بدلًا من الأول، فما مقدار القوة التي تؤثِّر عليه؟

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

س٤:

كانت سرعة إلكترون 5.00×10 m/s عندما وصل إلى النقطة 𝑃 التي يدخل عندها الإلكترون في مجال كهربي منتظم شدتُه 2.00×10 N/C، واتجاهه معاكس لاتجاه السرعة الابتدائية للإلكترون. يتحرَّك الإلكترون بعجلة تقصيرية بسبب المجال حتى يصل إلى السكون لحظيًّا، ثم يتسارع بعجلة في الاتجاه المعاكس لاتجاه سرعته الابتدائية.

ما مقدار الزمن بين لحظة وصول الإلكترون إلى النقطة 𝑃 ولحظة سكونه؟

  • أ 4 . 0 5 × 1 0 s
  • ب 1 . 4 2 × 1 0 s
  • ج 1 . 1 4 × 1 0 s
  • د 6 . 2 1 × 1 0 s
  • ه 4 . 4 2 × 1 0 s

ما سرعة الإلكترون عند عودته إلى النقطة 𝑃؟

  • أ 2 . 5 0 × 1 0 m/s
  • ب 2 . 2 0 × 1 0 m/s
  • ج 3 . 4 1 × 1 0 m/s
  • د 5 . 7 5 × 1 0 m/s
  • ه 5 . 0 0 × 1 0 m/s

س٥:

يتحرَّك بروتون وإلكترون في المجال الكهربي 𝐸=200𝑖/NC.

ما القوة المؤثرة على البروتون؟

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

ما عجلة البروتون؟

  • أ 2 . 7 × 1 0 𝑖 m/s2
  • ب 3 . 2 × 1 0 𝑖 m/s2
  • ج 2 . 3 × 1 0 𝑖 m/s2
  • د 1 . 9 × 1 0 𝑖 m/s2
  • ه 1 . 6 × 1 0 𝑖 m/s2

ما القوة المؤثرة على الإلكترون؟

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

ما عجلة الإلكترون؟

  • أ 3 . 1 × 1 0 𝑖 m/s2
  • ب 3 . 1 × 1 0 𝑖 m/s2
  • ج 3 . 5 × 1 0 𝑖 m/s2
  • د 1 . 5 × 1 0 𝑖 m/s2
  • ه 1 . 5 × 1 0 𝑖 m/s2

س٦:

ما مقدار المجال الكهربي الذي يحمل وزن إلكترون حر بالقرب من سطح الأرض؟

  • أ 1 . 0 4 × 1 0 N/C
  • ب 8 . 7 4 × 1 0 N/C
  • ج 5 . 5 8 × 1 0 N/C
  • د 8 . 3 3 × 1 0 N/C
  • ه 2 . 5 1 × 1 0 N/C

س٧:

نواة أكسجين شحنتها 1.28×10 C. وُضِعت النواة على مسافة 1.00×10 m بعيدًا عن نواة أكسجين أخرى.

ما شدة المجال الكهربي لنواة الأكسجين الأولى عند موضع النواة الأخرى؟

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

ما مقدار القوة الكهربية التي تؤثِّر بها نواة الأكسجين الأولى على النواة الأخرى؟

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

س٨:

عند النقطة 𝑃 قرب سطح الأرض، كان اتجاه المجال الكهربي للأرض رأسيًّا لأسفل، وكانت شدته 160 N/C. يقع جسيم غبار صغير كتلته 6.0×10 g عند 𝑃. إذا كان جسيم الغبار يحمل شحنة كهربية تساوي شحنة إلكترون واحد، فما مقدار العجلة الكلية للجسيم؟

س٩:

يوجد إلكترون مُعلَّق في حالة سكون في الهواء فوق سطح الأرض مباشرة بواسطة مجال كهربي. ما شدة المجال الكهربي عند هذه النقطة؟

  • أ 5 . 6 × 1 0 N/C
  • ب 4 . 2 × 1 0 N/C
  • ج 1 5 × 1 0 N/C
  • د 3 . 2 × 1 0 N/C
  • ه 5 . 9 × 1 0 N/C

س١٠:

قطعة صغيرة من الفلين كتلتها 9.00 g تحمل شحنة مقدارها 12.0×10 C. ما أقل شدة للمجال الكهربي اللازمة لتعليق قطعة الفلين في حالة سكون في الهواء فوق سطح الأرض مباشرةً تحت تأثير القوة الكهربية وقوة الجاذبية المؤثرتين عليها نتيجة المجال الكهربي ومجال جاذبية الأرض؟

  • أ 4 5 . 6 × 1 0 N/C
  • ب 9 2 . 3 × 1 0 N/C
  • ج 5 . 3 6 × 1 0 N/C
  • د 7 . 3 5 × 1 0 N/C
  • ه 1 2 . 3 × 1 0 N/C

س١١:

ثنائي قطب كهربي يتكوَّن من جُسيمين تفصل بينهما مسافة 10.0 cm، ولكلٍّ منهما شحنة تساوي 9.0 µC.

ما مقدار عزم ثنائي القطب للجُسيمين؟

  • أ 1 . 8 × 1 0 C⋅m
  • ب 7 4 × 1 0 C⋅m
  • ج 4 . 2 × 1 0 C⋅m
  • د 6 . 3 × 1 0 C⋅m
  • ه 3 . 6 × 1 0 C⋅m

ما مقدار عزم الدوران المؤثِّر على ثنائي القطب عند وضعه في مجال كهربي خطوطه أفقية وشدته 6.5×10 N/C؟

ما مقدار عزم الدوران المؤثِّر على ثنائي القطب عند وضعه في مجال كهربي خطوطه رأسية وشدته 6.5×10 N/C؟

س١٢:

يتحرَّك بروتون أفقيًّا بسرعة 1.3×10 m/s، ويدخل منطقة تحتوي على مجال كهربي منتظم ناتج عن لوحين مشحونين. يُمثَّل المجال الكهربي على أنه منتظم الشدة على طول اللوحين الذي يساوي 12.0 cm، كما هو موضَّح في الشكل. مقدار المجال الكهربي في هذه المنطقة يساوي 3.5×10 N/C. ما المسافة 𝑑، التي ينحرف بها البروتون لأسفل في مساره في هذه المنطقة التي تحتوي على المجال؟

  • أ 7 8 × 1 0 m
  • ب 9 5 × 1 0 m
  • ج 1 . 4 × 1 0 m
  • د 9 8 0 × 1 0 m
  • ه 3 . 6 × 1 0 m

س١٣:

كرتان مُوَصِّلَتان مشحونتان نصفا قطرَيْهما 𝑅=2.5 cm، 𝑅 على الترتيب متصلتان بسلك كما هو موضَّح في الشكل. اختيرت قيمة 𝑅 لتكون شدة المجال الكهربي عند سطح الكرة الصغرى 2.3×10 V/m عندما تكون الكرة الكبرى في مجال كهربي شدته 302 V/m. أوجد 𝑅.

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

س١٤:

يحتوي بخَّاخ طلاء كهروستاتيكي على كرة معدنية قطرها 0.400 m وجهدها 23.4 kV تتنافر معها قطرات الطلاء إلى جسم أرضي.

ما الشحنة الموجودة على الكرة؟

تتحرَّك قطرة طلاء كتلتها 1.00 mg من نقطة المسافة بينها وبين سطح الكرة المشحونة مُهمَلة في اتجاه الجسم الأرضي. تكون سرعة القطرة 10.0 m/s عندما تصل إلى الجسم الأرضي. أوجد الشحنة التي تحملها قطرة الطلاء. افترِض أن التغيُّر في جهد الكرة عَبْر المسافة من سطحها إلى الجسم الأرضي تغيُّر طفيف، وأيَّ عجلة للقطرة تُنتِجها الجاذبية عجلة مُهمَلة.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.