Задачи по физике 10 класс: электрический заряд и закон сохранения заряда

6 задач по физике для 10 класса по теме «Электрический заряд и закон сохранения заряда» — от простых к сложным, с ответами и подробными решениями. Решите задачу, введите ответ числом — сайт сразу проверит его. Если не получается, откройте решение: дано, формула, вычисление.

Задачи на электрический заряд и закон сохранения заряда

  1. Два одинаковых металлических шарика имеют заряды +8 нКл и −2 нКл. Шарики привели в соприкосновение, а затем раздвинули. Определите заряд каждого шарика после соприкосновения.

    Дано: q₁ = +8 нКл; q₂ = −2 нКл.

    Решение: При соприкосновении одинаковых металлических шариков заряд распределяется между ними поровну. По закону сохранения электрического заряда:

    q₁ + q₂ = 2q.

    Отсюда:

    q = (q₁ + q₂)/2 = (8 − 2)/2 = 3 нКл.

    Ответ: 3 нКл.

  2. Пластмассовую палочку натёрли шерстью. В результате палочка приобрела заряд −6,4 нКл. Определите число электронов, перешедших на палочку. Заряд электрона по модулю равен 1,6·10⁻¹⁹ Кл. Ответ выразите в единицах 10¹⁰ электронов.

    Дано: q = −6,4 нКл = −6,4·10⁻⁹ Кл; e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл.

    Решение: Отрицательный заряд означает, что палочка получила дополнительные электроны. Их число определяется формулой:

    N = |q|/e.

    Подставим значения:

    N = 6,4·10⁻⁹/(1,6·10⁻¹⁹) = 4·10¹⁰ электронов.

    В единицах 10¹⁰ электронов получаем 4.

    Ответ: 4·10¹⁰ электронов.

  3. Нейтральное металлическое тело при электризации получило заряд −16 нКл. Определите число электронов, которые перешли на тело. Заряд электрона по модулю равен 1,6·10⁻¹⁹ Кл. Ответ выразите в единицах 10¹¹ электронов.

    Дано: q = −16 нКл = −16·10⁻⁹ Кл; e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл.

    Решение: Приобретение отрицательного заряда означает переход электронов на тело. Число электронов:

    N = |q|/e.

    Подставим значения:

    N = 16·10⁻⁹/(1,6·10⁻¹⁹) = 10·10¹⁰ = 10¹¹ электронов.

    В единицах 10¹¹ электронов получаем 1.

    Ответ: 1·10¹¹ электронов.

  4. Два одинаковых металлических шарика имеют заряды −10 нКл и +6 нКл. После соприкосновения и последующего раздвижения один из шариков соединили с нейтральным таким же шариком. Определите заряд каждого из двух последних шариков после соприкосновения.

    Дано: q₁ = −10 нКл; q₂ = +6 нКл; q₃ = 0.

    Решение: Сначала найдём суммарный заряд первых двух шариков:

    qобщ = q₁ + q₂ = −10 + 6 = −4 нКл.

    После соприкосновения одинаковых шариков заряд распределяется поровну:

    q' = qобщ/2 = −4/2 = −2 нКл.

    Теперь один из шариков с зарядом −2 нКл соприкасается с нейтральным шариком. Их общий заряд:

    qобщ2 = −2 + 0 = −2 нКл.

    После соприкосновения заряд каждого из них:

    q'' = −2/2 = −1 нКл.

    Ответ: −1 нКл.

  5. Два одинаковых проводящих шарика имеют заряды +18 нКл и −6 нКл. Их привели в соприкосновение и раздвинули. Затем первый шарик коснулся третьего одинакового нейтрального шарика. Определите заряд третьего шарика после второго соприкосновения.

    Дано: q₁ = +18 нКл; q₂ = −6 нКл; q₃ = 0.

    Решение: По закону сохранения электрического заряда суммарный заряд первых двух шариков:

    qобщ = 18 − 6 = 12 нКл.

    После первого соприкосновения заряд каждого шарика:

    q' = 12/2 = 6 нКл.

    Первый шарик с зарядом +6 нКл соприкасается с третьим нейтральным шариком. Общий заряд этой пары:

    qобщ2 = 6 + 0 = 6 нКл.

    После соприкосновения заряд распределяется поровну:

    q'' = 6/2 = 3 нКл.

    Ответ: 3 нКл.

  6. Два одинаковых металлических шарика имеют заряды +20 нКл и −4 нКл. После соприкосновения их раздвинули. Затем второй шарик коснулся третьего такого же шарика с зарядом −8 нКл. Определите конечный заряд первого шарика.

    Дано: q₁ = +20 нКл; q₂ = −4 нКл; q₃ = −8 нКл.

    Решение: При первом соприкосновении двух одинаковых шариков их суммарный заряд:

    qобщ1 = 20 − 4 = 16 нКл.

    После соприкосновения заряд каждого шарика:

    q' = 16/2 = 8 нКл.

    Первый шарик после этого больше не участвует в соприкосновениях, поэтому его заряд остаётся равным +8 нКл.

    Проверим второй этап: второй шарик с зарядом +8 нКл соприкасается с третьим шариком с зарядом −8 нКл. Их общий заряд равен нулю, поэтому после соприкосновения каждый получает нулевой заряд.

    Заряд первого шарика при этом не изменяется.

    Ответ: 8 нКл.