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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.