ฟิสิกส์ - Electric Fields

1. โปรตรอน 2 ตัว ในนิวเคลียสของอะตอม มีระยะห่างกันประมาณ จะมีแรงทางไฟฟ้ากระทำต่อกันเป็นเท่าใด Solution

2. มีโปรตรอนสองตัวอยู่ห่างกัน แรงทางไฟฟ้า กระทำต่อกันมีค่าเป็นเท่าใด b) ให้เปรียบเทียบแรงตามข้อ a) กับแรงดึงดูดระหว่างมวล Solution

3. วัตถุทรงกลมทำจากโลหะเงิน 2 ลูกเหมือนกัน มีมวล 10 กรัม อยู่ห่างกัน 1.00 เมตร หากต้องการให้มีแรงทางไฟฟ้ากระทำต่อกันด้วยแรงขนาด ถามว่าทรงกลมจะต้องมีประจุไฟฟ้าเท่าใด และอัตราส่วนระหว่างประจุที่ต้องการ กับ ประจุที่มีอยู่ เป็นเท่าใด กำหนดให้อะตอมของโลหะเงิน มีอิเลคตรอน 47 ตัว และ  จำนวนอะตอมของโลหะเงินต่อกรัม มีค่าเท่ากับ เลขอาโวกาโด หารด้วย molar mass ของเงิน Solution

4. ประจุ 3 ตัววางอยู่ในระนาบเดียวกันดังรูป

 

Source:Physics for Science and Engineer

แรงที่กระทำกับประจุ มีค่าเป็นเท่าใด Solution

5. สมมุติว่า hydrogen หนัก 1.00 กรัม ถูกแยกออกเป็น electrons และ protons จากนั้นนำ protons ไปวางไว้ที่ ขั่วโลกเหนือ และนำ electrons ไปวางไว้ที่ขั่วโลกใต้ แล้วแรงที่กระทำต่อโลกเป็นเท่าใด Solution

6.ตัวนำทรงกลม 2 ตัว นำมาวางห่างกันจาก จุดศูนย์กลางถึงจุดศูนย์กลาง เป็นระยะ 0.300 เมตร ทรงกลมตัวที่ 1 ได้รับประจุ 12.0 nC และ ทรงกลมตัวที่ 2 ได้รับประจุ -18.0 nC ถามว่า a) แรงทางไฟฟ้าที่ทรงกลมทั้งสอง กระทำต่อกันเป็นเท่าใด b) หากเชื่อมต่อทรงกลมทั้งสอง ด้วยลวดตัวนำแล้ว จะเกิดอะไรขึ้นและ เมื่อเอาตัวนำออกจากกันแล้ว ทรงกลมทั้งสองจะมีแรงกระทำต่อกันเท่าใด Solution

7.ทรงกลมบรรจุประจุไฟฟ้า 2 ตัววางห่างกัน เป็นระยะทาง d โดยทรงกลมที่หนึ่งมีประจุขนาด +3q และทรงกลมทีสองมีประจุขนาด +q หากนำทรงกลมที่มีประจุที่ 3 มาวางแทรกตำแหน่งระหว่างทรงกลมประจุที่หนึ่ง และทรงกลมประจุที่สองแล้ว a) ตำแหน่งของทรงกลมประจุที่สาม จะอยู่ที่ตำแหน่งใดหากเกิดความสมดุลระหว่างแรงทางไฟฟ้าจาก ทรงกลมประจุไฟฟ้าทั้งสามอัน b)จะเกิดการสมดุลด้วยแรงทางไฟฟ้าได้หรือไม่ Solution

8.จากการทดลองของ Bohr ทำให้ทราบว่า electron วิ่งรอบ proton ด้วยรัศมี 0.529x10^10 เมตร ถามว่า a) แรงทางไฟฟ้าที่ประจุทั้งสองกระทำต่อกันเป็นเท่าใด b) หากแรงตามข้อ a) ทำให้ electron เคลื่อนที่เป็นวงกลมแล้ว จะทำให้ electron มีอัตราเร็วเท่าใด Solution

9.อนุภาคสองตัวที่มีประจุไฟฟ้าชนิดเดียวกันคือ +q วางอยู่ห่างกันเป็นระยะทาง d เมตร อนุภาคตัวที่สาม มีประจุไฟฟ้า -Q (มีระยะ x จากเส้นแบ่งครึ่ง d ไปตามแกน x ) ถูกบังคับให้เคลื่อนที่จากหยุดนิ่งไปตามเส้นทางตั้งฉาก กับแนวอนุภาคที่หนึ่งและอนุภาคที่สอง

Source:Physics for Science & Engineer

ถามว่า a) จงแสดงให้เห็นว่า หาก x มีค่าน้อยมากๆ เมื่อเทียงกับ d แล้ว ประจุที่สาม ขนาด -Q จะเคลื่อนที่แบบ simple harmonic กลับไปมาตามแนวแกน x และมีคาบของการเคลื่อนที่เป็นเท่าใด b) ความเร็วสูงสุดของประจุ -Q เป็นเท่าใด

10.ขนาดและทิศทางของแรงทางไฟฟ้า จะต้องเป็นเท่าใดหากต้องการให้มีสภาพสมดุลกับน้ำหนักของประจุต่างๆ ดังนี้ a) electron b) proton