تعليم

حل أسئلة تقويم الفصل الخامس ( الكهرباء الساكنة )

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

حل أسئلة تقييم الفصل الدراسي الخامس (الكهرباء الساكنة)

سنبدأ ببركة الله….

الخريطة المفاهيمية

21. أكمل خريطة المفهوم أدناه باستخدام المصطلحات التالية: التسليم والمسافة والرسوم الأساسية.

الحل :

إتقان المفاهيم

22. إذا قمت بتمشيط شعرك في يوم جاف ، فسيحمل المشط شحنة موجبة. هل يمكن لشعرك أن يبقى حتى؟ اشرح اجابتك.

الحل :

لا . وفقًا لمفهوم الحفاظ على الشحن ، يجب أن يتم شحن شعرك سالبًا.

23. عمل قائمة ببعض المواد العازلة والموصلات.

الحل :

العوازل: الهواء الجاف والخشب والبلاستيك والزجاج والملابس والمياه منزوع الأيونات.

الموصلات: أشباه الفلزات والمياه من المريض وجسمه.

24. ما هي الخاصية التي تجعل المعدن جيدًا وعازلًا مطاطيًا؟

الحل :

تحتوي المعادن على إلكترونات حرة وتحتوي المطاط على إلكترونات مرتبطة.

25. الغسالة عندما تزيل الجوارب من المجفف ، فإنها تلتصق أحيانًا بملابس أخرى. لماذا ا ؟

الحل :

لديهم نفس الشحنة مع الملابس الأخرى ، لذلك تنجذب إلى الملابس المحايدة أو ذات الشحنة المعاكسة.

26. الأقراص المدمجة لماذا يجذب القرص المضغوط الغبار إذا مسحته بقطعة قماش نظيفة؟

الحل :

تؤدي عملية فرك القرص المضغوط إلى شحنه ، وجذب الجسيمات المحايدة ، مثل جزيئات الغبار.

27. مجموعة من العملات المعدنية شحنة جميع الإلكترونات في عملة النيكل تساوي مئات الآلاف من العملات الملونة. هل يخبرنا هذا بأي شيء عن صافي تكلفة هذه العملة؟ اشرح اجابتك.

الحل :

لا ، صافي الشحنة هو الفرق بين الشحنات الموجبة والسالبة. يبقى صافي الرسوم على العملة صفرًا.

28. كيف تؤثر المسافة بين شحنتين على القوة المتبادلة بينهما؟ إذا تم تقليل المسافة وظلت كمية الشحنتين كما هي ، ماذا يحدث للقوة؟

الحل :

تتناسب القوة عكسًا مع مربع المسافة بين الشحنتين. عندما تنخفض المسافة ويظل حجم الشحنتين دون تغيير ، تزداد القوة بما يتناسب مع مربع المسافة.

29. اشرح كيف يمكنك شحن موصل سالب الشحنة إذا كان لديك قضيب واحد موجب الشحنة.

الحل :

انقل الموصل بحيث يكون قريبًا من القضيب دون لمسه. قم بتوصيل الموصل الأرضي بالقضيب المشحون ، ثم قم بإزالة التوصيل الأرضي قبل إزالة القضيب المشحون ، ويكتسب الموصل شحنة سالبة.

طبق المفاهيم

30. ما هو الفرق بين شحنة الإلكترون وشحنة البروتون؟ وما شكلهم؟

الحل :

شحنة البروتون هي بالضبط نفس شحنة الإلكترون ، لكنها من نوع مختلف.

31. كيف يمكنك تحديد ما إذا كان الجسم موصلًا أم لا ، باستخدام قضيب مشحون ومصباح يدوي؟

الحل :

استخدم عازلًا شائعًا لتثبيت أحد طرفي الكائن بالقرب من الكاشف. المس الطرف الآخر من الجسم بالقضيب المحمّل.

32. أغلق قضيبًا محملًا لمجموعة من الكرات البلاستيكية الصغيرة جدًا. كانت بعض الكرات تنجذب إلى القضيب ، ولكن في اللحظة التي لامست فيها القضيب ، انسحبت منه في اتجاهات مختلفة. اشرحها.

الحل :

أولاً ، تنجذب الكرات المحايدة بواسطة القضيب المشحون ، وعندما تلمسه تكتسب شحنة مماثلة لشحنها ، لذا فإنها تتصدى لها.

33- يحدث البرق البرق عادة عندما تنتقل الشحنات السالبة في السحب إلى الأرض. إذا كان سطح الأرض متساويًا ، فما الذي يوفر القوة الجذابة المسؤولة عن جذب الإلكترونات نحو الأرض؟

الحل :

تصد الشحنة في السحابة الإلكترونات الموجودة في الأرض في المنطقة المقابلة ، مما يؤدي إلى فصل الشحنة ، حيث تصبح الشحنة في هذه المنطقة بالقرب من السحابة موجبة ، مما يؤدي إلى ظهور قوة الجذب.

34. اشرح ما يحدث لقطبين من الأقطاب الكهربائية التي تصبح موجبة الشحنة عندما يقترب قضيب به الشحنات التالية ، مع الأخذ في الاعتبار عدم حساسية قضيب الكاشف:

شحنة موجبة.

ب. شحنة سالبة.

الحل :

أ) تتحرك ريشتا الفانوس بعيدًا عن بعضهما البعض.

ثانيا. ورقتا الكاشف أقل فضفاضة.

35. يبدو أن قانون كولوم وقانون نيوتن للجاذبية العامة متشابهان ، كما هو موضح في الشكل 5-13. كيف تبدو القوة الكهربائية وقوة الجاذبية؟ ما الفرق بينهم؟

الحل :

التشابه: يعتمد المربع العكسي على المسافة وتتناسب القوة مع حاصل ضرب كتلتين أو شحنتين.

الفرق: لا يوجد سوى علامة واحدة للكتلة ، لذا فإن قوة الجاذبية دائمًا قوة جذابة ، بينما الشحنة لها إشارتان ، لذلك يمكن أن تكون القوة الكهربائية قوة جذب أو قوة طاردة.

36. قيمة الثابت k في قانون كولوم أكبر بكثير من قيمة الثابت G في قانون الجذب العام. لماذا هذا؟

الحل :

القوة أعلى من ذلك بكثير.

37. يصف هذا الفصل طريقة كولوم لشحنتين A و B ، بحيث تكون الشحنة على الكرة B بالضبط نصف الشحنة على الكرة A. واقترح طريقة تكون فيها الشحنة على الكرة B يساوي ثلث شحنة الكرة A.

الحل :

بعد تحميل الكرات A و B بشحنات متساوية ، اجعل الكرة B تلمس كرتين أخريين من نفس الحجم وبدون شحن ، ولمس بعضهما البعض. سيتم الآن توزيع شحنة الكرة B بالتساوي بين جميع الكرات الثلاث ، كل ثلث الشحنة الإجمالية.

38. قاس كولوم انحراف الكرة A عندما كانت الكرتان A و B لهما الشحنة نفسها ، بمسافة r عن بعضهما البعض. ثم اجعل شحنة الكرة B تساوي ثلث شحنة الكرة A. ما المسافة الجديدة بين الكرتين حتى تنحرف الكرة A بمقدار يساوي انحرافها السابق؟

الحل :

للحصول على نفس القوة مثل ثلث الشحنة الأصلية ، يجب تقليل المسافة بين الشحنتين بحيث تكون d2 = 1/3 ، أو تساوي 0.58 ضعف المسافة الأولية بينهما.

39. جسمان مشحون يعملان على بعضهما البعض بقوة 0.145 نيوتن عندما يكونان على مسافة معينة من بعضهما البعض. إذا اقترب أحدهما من الآخر بحيث أصبحت المسافة بينهما ربع المسافة السابقة ، فما مقدار القوة المؤثرة على كل منهما؟

الحل :

16 مرة أعلى من القوة الأصلية.

40. القوى الكهربائية بين الشحنات كبيرة جدًا مقارنة بقوى الجاذبية بينها ، ومع ذلك ، فإننا لا نشعر عادة بالقوى الكهربائية بيننا وبين المحيط من حولنا ، إلا أننا نشعر بتأثير قوى الجاذبية على الأرض. . اشرحها.

الحل :

قوى الجاذبية هي مجرد قوى جذابة. أما بالنسبة للقوى الكهربائية فهي قوى الجذب أو قوى الجذب أو قوى التنافر ، ولا يمكننا أن نشعر إلا بالمجموع المتجه الذي يكون عادةً صغيرًا ، ونشعر بقوة الجاذبية بسبب الكتلة الكبيرة للأرض. .

إتقان حل المشكلات

5-2 واط

41. شحنتان كهربائيتان ، qA و qB ، مفصولتان بمسافة r ، وكل منهما تعمل على الأخرى بقوة مقدارها F. حلل قانون كولوم وحدد القوة الجديدة التي ستنتج في ظل الظروف التالية:

إلى. مضاعفة شحنة qA مرتين.

ب قلل الشحنات qA و qB إلى النصف.

ج. الثلاثي ص.

د. تقليل r إلى النصف.

ه الثلاثي qA و r مزدوج.

الحل :

a. 2F

ثانيا. 1/2 qA و 1/2 qB القوة الجديدة تساوي

(1/2) (1/2) F = (1/4) و

ج .3d القوة الجديدة تساوي:

و / (3) 2 = 1/9 فهرنهايت

إعادة. 1/2 د ، القوة الجديدة تساوي:

F / (1/2) 2 = 3/4 فهرنهايت

e.3qA و 2d ، القوة الجديدة تساوي:

3F / (2) 2 = 3/4 فهرنهايت

42. البرق إذا تم نقل برق بقوة 25 درجة مئوية إلى الأرض ، فكم عدد الإلكترونات التي ستنقلها؟

الحل :

43. الذرات إذا كانت المسافة بين إلكترونين في الذرة 1.5 × 10 -10 م ، فما القوة الكهربائية بينهما؟

44. شحنتان كهربائيتان 2.5 × 10-5 درجة مئوية لكل منهما ، بمسافة 15 سم. أوجد القوة المؤثرة على كل منهما.

الحل :

45. إذا كانت القوة المؤثرة على شحنتين 8.0 x 10-5 C و 3.0 x 10-5 C تساوي 2.4 × 102 نيوتن ، فأوجد مقدار المسافة بينهما.

الحل :

46. ​​إذا أثرت شحنتان موجبتان متطابقتان على بعضهما البعض بقوة طاردة تبلغ 6.4 × 10-9 نيوتن عندما تكون إحداهما 3.8 × 10-10 م عن الأخرى ، فأوجد مقدار الشحنة على الأخرى.

الحل :

47. شحنة موجبة مقدارها 3.0 ْم تُرسم بشحنتين سالبيتين ، كما هو مبين في الشكل التالي. إذا كانت إحدى الشحنتين – 2.0 C – 0.050 m إلى الغرب والأخرى – 4.0 C تساوي 0.030 m إلى الشرق ، فما اتجاه القوة المحصلة المؤثرة على الشحنة الموجبة؟

الحل :

48. يوضح الشكل التالي كرتين مشحونتين بشحنتين موجبتين ، شحنة إحداهما تساوي ثلاثة أضعاف شحنة الأخرى والمسافة بين مركزيهما 16 سم. إذا كانت القوة المتبادلة بينهما 0.28 نيوتن ، فما مقدار الشحنة على كليهما؟

الحل :

49. شحنة عملة معدنية ما هي الشحنة المقاسة بوحدة كولوم من الإلكترونات على عملة معدنية مصنوعة من النيكل؟ استخدم الطريقة التالية للعثور على الإجابة:

أ) أوجد عدد الذرات في العملة المعدنية إذا كانت كتلة القطعة 5 جم ، 75٪ منها نحاس والـ 25٪ المتبقية نيكل ، وبالتالي فإن كتلة كل مول من الذرات في القطعة تساوي 62 جرام

ب) أوجد عدد الإلكترونات في العملة ، مع العلم أن متوسط ​​عدد الإلكترونات لكل ذرة يساوي 28.75.

ج) أوجد شحنة الإلكترونات في كولوم.

الحل :

أ.

ثانيا.

ج.

مراجعة عامة

50. إذا كانت كرة معدنية صغيرة شحنة 1.2 × 10-5 س لا تلمس كرة محايدة مماثلة ثم تم وضعها على بعد 0.15 متر منها ، فما هي القوة الكهربائية بين الكرتين؟

الحل :

51. الذرات ما هي القوة الكهربائية بين الإلكترون والبروتون التي تفصل بينهما 5.3 x 10-11 m؟ (هذه المسافة تساوي نصف القطر التقريبي لذرة الهيدروجين.)

الحل :

52. تؤثر قوة مقدارها 0.36 N على كرة شحن صغيرة تبلغ 2.4 درجة مئوية عند وضعها على مسافة 5.5 سم من مركز كرة ثانية بشحنة غير معروفة. ما شحنة الكرة الثانية؟

الحل :

53. كرتان مشحونتان متطابقتان المسافة بين مركزيهما 12 سم. إذا كانت القوة الكهربائية بينهما 0.28 N ، فما شحنة كل كرة؟

الحل :

54. في التجربة التي استخدمت جهاز Coulom الخاص بك ، كان مركز كرة شحنته 3.6 × 10-8 درجة مئوية من مركز كرة شحن غير معروفة ثانية. إذا كانت القوة بين الكرتين 2.7 × 10-2 نيوتن ، فما الشحنة الثانية على الكرة؟

الحل :

55. إذا كانت القوة بين البروتون والإلكترون هي 3.5 × 10-10 نيوتن ، فما المسافة بين الجسمين؟

الحل :

التفكير النقدي

56. تطبيق المفهوم احسب العلاقة بين القوة الكهربائية وقوة الجاذبية بين الإلكترون والبروتون في ذرة الهيدروجين.

الحل :

57. حلل واستنتج وضع الكرة أ بشحنة + 64 درجة مئوية عند نقطة البداية ، وكرة ثانية ب شحنة سالبة قدرها 16 درجة مئوية عند النقطة +1.00 م على المحور السيني. اجب على الاسئلة التالية:

أ) أين يجب وضع كرة ثالثة ، C شحنة + 12 درجة مئوية ، بحيث تكون القوة الكلية المؤثرة عليها صفرًا؟

ب) إذا كانت الشحنة على الكرة الثالثة C تساوي +6 درجة مئوية ، فأين يجب وضعها بحيث تظل النتيجة الصافية للقوى المؤثرة عليها صفراً؟

ج- إذا كانت الكرة الثالثة بها شحنة سالبة مقدارها 12 درجة مئوية ، فأين يجب وضعها بحيث تظل القوة الكلية المؤثرة عليها صفراً؟

الحل :

أ.

+2.00 م على المحور السيني

ثانيا. الشحنة الثالثة ، qc ، مختصرة من المعادلة ، لذا فكميتها ونوعها ليسا مهمين.

ج) كما في الفرع ب ، فإن حجم ونوع الشحنة الثالثة ، qc ، لا يكاد يذكر.

58. تم وضع ثلاث كرات مشحونة ، كما هو موضح في الشكل التالي. أوجد القوة المحصلة على الكرة ب.

الحل :

59- يوضح الشكل أدناه كرتين من Bailasan ، كتلة كل منهما 1.0 غرام. رسومهم متساوية. أحدهما معلق بسلك عازل ، والآخر قريب ومثبت على دعامة عازلة ، والمسافة بين مركزيهما 3.0 سم. إذا كانت الكرة المعلقة متوازنة عندما يكون الخيط العازل الذي يحملها يصنع زاوية 30.0o مع العمود الرأسي ، احسب الاثنين التاليين:

أ- يؤثر Fg على الكرة المعلقة.

ب- تأثير FE على الكرة المعلقة.

C. تهمة على كل الكرات.

الحل :

أ.

ثانيا.

ج.

60. تم وضع شحنتين زيت ثابتتين ، qA و qB ، بالقرب من شحنة اختبار موجبة ، qT ، + 7.2 درجة مئوية. إذا كانت الشحنة الأولى qA موجبة وتساوي 3.6 درجة مئوية وعلى بعد 2.5 سم من شحنة الاختبار qT بزاوية 35 درجة ، فإن الشحنة الثانية qB تكون سالبة وتبلغ -6.6 درجة مئوية وتقع على بعد 6.8 سم من اختبار الحمل بزاوية 125 درجة:

أ) حدد حجم كل من القوتين المؤثرين على حمل الاختبار qT.

ب) ارسم مخطط القوى.

ج) حدد بيانياً القوة الناتجة التي تعمل على شحنة الاختبار qT.

الحل :

أ.

ثانيا.

ج.

اكتب في الفيزياء

61. تاريخ العلم التحقيق في الأجهزة المختلفة التي استخدمت في القرنين السابع عشر والثامن عشر في دراسة الكهرباء الساكنة. قد يشير ، على سبيل المثال ، إلى آلة قارورة Leiden وآلة Wimshurst. حلل كيف تم بناؤها وكيف تعمل.

الحل :

تم اختراع دورق ليدن في منتصف الأربعينيات من القرن التاسع عشر وكان أول مكثف يستخدم خلال القرنين الثامن عشر والتاسع عشر لتخزين شحنات الكهرباء المتعلقة بالتجارب والعروض. تم استخدام Wimshurst في القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين لتوليد وتفريغ الشحنات الكهربائية الساكنة. تم استبداله بمولد فان دي جراف في القرن العشرين.

اقرأ الموضوع التالي: الأجهزة التي استخدمت في القرنين السابع عشر والثامن عشر في دراسة الكهرباء الساكنة (آلة قارورة لايدن وماكينة ويمشورست): اضغط هنا

62. توجد قوى بين جزيئات الماء تجعل الماء أكثر كثافة عندما يكون سائلًا بين 0 درجة مئوية و 4 درجات مئوية مقارنة بحالته عندما يكون صلبًا عند درجة حرارة 0 درجة مئوية. هذه القوى في طبيعتها ليست أكثر من قوى إلكتروستاتيكية. تحقق من القوى الكهروستاتيكية بين الجزيئات ، بما في ذلك قوى فان دير فال والاستقطاب ، ووصف تأثيرها على المادة.

الحل :

يجب أن يصف الطلاب التفاعل بين الشحنات الموجبة والسالبة على المستوى الجزيئي. يجب أن يأخذوا في الاعتبار أن مقادير هذه القوى هي المسؤولة عن الاختلاف في نقاط الانصهار والغليان ، وفي خصوصية تمدد الماء بين 0 درجة مئوية و 4 درجات مئوية.

اقرأ الموضوع: – القوى الكهروستاتيكية بين الجسيمات وتأثيرها على المادة: اضغط هنا

المراجعة التراكمية

63. إذا كانت الشحنتان 2.0 x 10-5C و 8.0×10-6 C تؤثران على بعضهما البعض بقوة 9.0 N ، فأوجد المسافة بينهما.

الحل :

من صلاح الله

نتلقى أسئلتك واستفساراتك واقتراحاتك في قسم التعليقات

“نحن نرد على جميع التعليقات”.

أفضل للجميع … ^ _ ^

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى