วิชาฟิสิกส์ เรื่อง ไฟฟ้าสถิต · วิชาฟิสิกส์ เรื่อง ไฟฟ้าสถิต 4 โรงเรียนขลุงรัชดาภิเษก

***************************** 1. ลูกพิท 2 ลูก แต่ละลูกมปีระจุไฟฟ้า 4 ไมโครคลูอมบ์ วางห่างกัน 3 เมตร จะมีแรง

ระหว่างประจุกี่นิวตัน วิเคราะห์โจทย์ รู้

2. จากรูป จงหาแรงลัพธท์ีก่ระท าต่อประจุ +4 C

วิเคราะห์โจทย์ รู้

กฎของคูลอมบ์

โจทยฝ์ึกประสบการณ์ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1

3 m

+4 C +3 C -3 C

3 m

เอกสารประกอบการสอน

วิชาฟสิิกส ์เรือ่ง ไฟฟ้าสถติ

2

โรงเรียนขลุงรัชดาภิเษก ครูเจตน์ [email protected]

3. ประจุไฟฟ้า -3x10-4 C, +2x10-3 C และ +4x10-4 C วางอยูท่ี่จุด A,B และ C ดังรูป แรงกระท าที่มตี่อประจุ +2x10-3 C มีขนาดที่นวิตัน วิเคราะห์โจทย์ รู้

4. สามเหลี่ยมด้านเท่ารูปหนึ่งมีความยาวด้านละ 30 เซนติเมตร และที่แต่ละมุมของ

สามเหลี่ยมนี้มีจุดประจุ +2, -2 และ +5 ไมโครคูลอมบ์ วางอยู่ อยากทราบว่าขนาดของแรงไฟฟ้าบนประจุ +5 ไมโครคูลอมบ์ มีค่ากี่นิวตัน วิเคราะห์โจทย์ รู้



3


5. ลูกพิธมวล 0.72 กรัม มีประจุ 25 x 10-6 คูลอมบ์ วางอยู่เหนือจุดประจุ 2 จุด ที่มีขนาดประจุเท่ากับ Q และผูกติดกัน ห่างกัน 6 เซนติเมตร จะต้องใช้ประจุ Q เป็นประมาณเท่าใด จึงจะท าให้ลูกพิธลอยอยู่เหนือจุดกึ่งกลางระหว่างประจุทั้งสองเป็นระยะทาง 4 เซนติเมตร วิเคราะห์โจทย์ รู้

1. จงหาสนามไฟฟ้า ณ จุด A ซึ่งอยู่ห่างจากจุดประจุ 0.4 ไมโครคูลอมบ์ เป็นระยะ 10 เซนติเมตร วิเคราะห์โจทย์ รู้

สนามไฟฟ้า



4


2. จุดประจุ -6 x 10-6 คูลอมบ์ และ 10 x 10-6 คูลอมบ์ วางอยู่ห่างกัน 4 เซนติเมตร ที่ต าแหน่ง A และ B ตามล าดับ ดังรูป จงหาสนามไฟฟ้าที่จุด C จะมีขนาดเท่าใด วิเคราะห์โจทย์ รู้

3. จากรูป ที่ต าแหน่ง A, B และ C มีประจุเป็น 1.0 x 10-7,

-1.0 x 10-7 และ -1.0 x 10-7 คูลอมบ์ ตามล าดับ จงหาขนาดของสนามไฟฟ้าที่ต าแหน่ง C เนื่องจากประจุที่ต าแหน่ง A และ B วิเคราะห์โจทย์ รู้

C A

B

3 m

4 m5 m

C

BA

1 m 1 m

1 m



5


4. ทรงกลมตัวน าลูกหนึ่งมีมวล m แขวนด้วยเชือกภายใต้สนามไฟฟ้าสม่ าเสมอ 4 x 104 นิวตัน/คูลอมบ์ ในทิศจากขวาไปซ้าย หากทรงกลมมีประจุอยู่ 2 x 10-6 คูลอมบ์ ท าให้เชือกแขวนท ามุม 30o กับแนวดิ่ง จงหามวลของทรงกลมนี้ วิเคราะห์โจทย์ รู้

5. สนามไฟฟา้สม่ าเสมอ (E) มีขนาด 104 N/C มทีิศลงตามแนวดิ่ง

มีลูกพิทมวล 0.04 g เคลื่อนที่ขึ้นด้วยความเร่ง 2 m/s2 ลูกพิทมีประจุชนิดใด และมีขนาดประจุก่ีคูลอมบ์ วิเคราะห์โจทย์ รู้

qE



6


6. น าประจุ +Q คูลอมบ์และ +4Q คูลอมบ์ มาวางห่างกันเป็นระยะ 1 เมตร จงหาว่าจุดสะเทินอยู่ห่างจากจุดที่วาง +Q คูลอมบ์ เท่าใด วิเคราะห์โจทย์ รู้

7. ประจุ 1.0 x10-6 คูลอมบ์ห่างประจุ 2.0 x 10-6 คูลอมบ์ 10 เซนติเมตร ที่จุดไหน สนามไฟฟ้าเป็นศูนย์ วิเคราะห์โจทย์ รู้

1. จงหาศักย์ไฟฟ้า ณ ต าแหน่ง A ที่อยู่ห่างจากจุดประจุ -3 ไมโครคูลอมบ์ เป็นระยะ 15 เซนติเมตร วิเคราะห์โจทย์ รู้

2. สามเหลี่ยมด้านเท่า ABC มีความยาวด้านละ 20 cm ที่จุด B และ C มีประจุ - 6 ไมโครคูลอมบ์ และ 2 ไมโครคูลอมบ์ ตามล าดับ จงหาศักย์ไฟฟ้าที่จุด A วิเคราะห์โจทย์ รู้

ศักย์ไฟฟ้า



7


3. จากรูปที่ก าหนดให้ที่ต าแหน่ง A,B และ C มีประจุ 5 x 10-7, -2 x 10-7 และ 1.5 x 10-7 คูลอมบ์ ตามล าดับ จงหาระยะห่าง BP ที่ท าให้ศักย์ไฟฟา้ที่ต าแหน่ง P เป็นศูนย ์วิเคราะห์โจทย์ รู้

4. ทรงกลมตัวน าซึ่งมีรศัมี 10 cm และมีประจุ -4 c จุด A , B และ C ซึ่งอยูห่่างจาก

จุดศูนย์กลางของกลมตวัน าเป็นระยะทางเทา่กับ 5, 10 และ 20 cm จงหา ก. ศักย์ไฟฟ้าที่จุด A , B และ C



8


ข. งานในการย้ายประจุ -10-9 c จาก C ไป B และ B ไป A ค. งานในการย้ายประจุ 10-9 c จาก ระยะอนันต์มายังจุด A และC

วิเคราะห์โจทย์ รู้ 5. ตัวน าทรงกลมรัศมี 5 cm มีประจุ 10-9 c จากรูป

จงหางานในการน าอนุภาคที่มีประจุ 2 x 10-12 c เคลื่อนที่จากจุด B มายังจุด A



9



1. จงหาขนาดสนามไฟฟ้ าที่ ท าให้อิ เล็ กตรอน มีแรงทางไฟฟ้ าเท่ ากับน้ าหนัก ของมันเอง ก าหนดให้มวลของอิ เล็กตรอนเท่ ากับ 9 x 10-31 kg ประจุของอิเล็กตรอนเท่ากับ 1.6 x 10-19 C วิเคราะห์โจทย์ รู้

2. ชายคนหน่ึงมวล 80 kg ยืนในห้องที่มีสนามไฟฟ้าสม่ าเสมอ 3,000 N/C มีทิศทางพุ่ง

ขึ้นสู่เพดานในแนวดิ่ง ถ้าชายคนนี้ต้องการลอยขึ้นสู่เพดานด้วยความเร่ง 5 m/s2 เขาจะต้องสร้างประจุไฟฟ้าขนาดเท่าใดให้กับตนเอง วิเคราะห์โจทย์ รู้

ความสัมพันธ์ระหว่างศักย์ไฟฟ้ากับสนามไฟฟ้าสม่่าเสมอ



10


3. สนามไฟฟ้ามีทิศพุ่งออกจากผิวโลกทรงกลมตัวน าลูกหนึ่งมีมวล m แขวนด้วยเชือก

ภายใต้สนามไฟฟ้าสม่ าเสมอ 5 x 104 N/ C หากทรงกลมมีประจุอยู่ 4 x 10-6 C ท าให้เชือกแขวนท ามุม 45o กับแนวดิ่ง มวลของทรงกลมจะมีค่าเท่าใด วิเคราะห์โจทย์ รู้

4. มวล 6.4 x 10-12 g มีประจุไฟฟ้า -3.2 x 10-19 C ลอยนิ่งอยู่ได้ระหว่างแผ่นโลหะ

คู่ขนาน ซึ่งวางห่างกัน 1 cm แผ่นโลหะขนานอยู่ ในแนวระดับ ถ้าแผ่นล่างมีศักย์ไฟฟ้าเป็นศูนย์แผ่นบนจะมีศักย์ไฟฟ้าเท่าใด วิเคราะห์โจทย์ รู้



11


5. ทรงกลม A มีมวล 0.1732 g ผูกด้วยเส้นไหมตรึงไว้ที่จุด P ในสนามไฟฟ้าสม่ าเสมอขนาด 2 x 105 N/ C ทิศของสนามอยู่ในแนวราบ ปรากฏ ว่าเส้นไหมท ามุม 30o กับแนวดิ่ง ดังรูป จงหาขนาดและชนิดของประจุบนทรงกลม A วิเคราะห์โจทย์ รู้

6. ถ้าต้องการเร่งอนุภาคมวล 5 x 10-10 kg ที่มีประจุ 2.5 x 10-8 C จากสภาพหยุดนิ่ง

ให้มีอัตราเร็ว 1,000 m/s จะต้องใช้ความต่างศักย์ไฟฟ้ากี่โวลต์ วิเคราะห์โจทย์ รู้

7. ทรงกลมเล็กมวล 0.2 g แขวนไว้ด้วยเส้นเชือกอยู่ระหว่างแผ่นตัวน าขนานที่ห่างกัน 5

cm ถ้าประจุบนทรงกลมมีค่า 6.0 x 10-8 C จะต้องท าให้แผ่นขนานทั้งสองมีความต่างศักย์กี่โวลต์ จึงท าให้เส้นเชือกท ามุม 37o กับแนวดิ่ง วิเคราะห์โจทย์ รู้

ความจุไฟฟ้า



12


V

1 = 4 FC

2 = 12 FC

= 48 Q C

1. จากรูป จงหา ก. Cรวม ข. Vรวม ค. V1 และ V2 ง. Q1 และ Q2 วิเคราะห์โจทย์ รู้



13


2. ต่อตัวเก็บประจุสองตัว 1 ไมโครฟารัด และ 3 ไมโครฟารัด

ต่ออยู่กับความต่างศักย ์12 โวลต์ ดังรูป จงค านวณหาประจุทีอ่ยูใ่นตัวเก็บประจุ 1 ไมโครฟารัด วิเคราะห์โจทย์ รู้

3. จากรูป จงหา ก. ประจุไฟฟ้าในตัวเก็บประจุ C1 ข. ศักย์ไฟฟ้าที่คร่อมตัวเก็บประจุ C2 วิเคราะห์โจทย์ รู้

4. ตัวเก็บประจุ 3 ตัว ต่อกับความต่างศักย์ 120 โวลต์ ดังรูป จงหา

ก. พลังงานสะสมในตัวเก็บประจ ุ6 ไมโครฟารัด ข. พลังงานสะสมทั้งหมดในตัวเก็บประจุ


120 V

4 F 12 F

6 F

24 V

1C2C

8 pF 12 pF



14


5. ตัวเก็บประจุ 2 ตัว มีความจุ 3 ไมโครฟารัด และ 6 ไมโครฟารัด น ามาต่อกันแบบ

อนุกรมและต่อเข้ากับความต่างศักย์ไฟฟ้า 180 โวลต์ จงหาพลังงานสะสมในตัวเก็บประจุแต่ละตัว วิเคราะห์โจทย์ รู้

Documents

วิชาฟิสิกส์ เรื่อง ไฟฟ้าสถิต · วิชาฟิสิกส์ เรื่อง ไฟฟ้าสถิต 4 โรงเรียนขลุงรัชดาภิเษก