Physics Online Vhttp://www.pec9.com บทที่ 15 ไฟฟาสถิตย
! '%!
9. ประจุ q1 = +4 x 10–6 คูลอมบ , q2 = –5 x 10–6 คูลอมบ และ q3 = +6 x 10–6
คูลอมบ วางอยู ดังรูป จงหาแรงที่เกิดขึ้นกับประจุ q2 (0.0281 N)
-– – – – – – – – – – – – – –!4!4!4!!4!4!4!4!!
10. ประจุไฟฟา 3 ตัว ขนาด +6 ไมโครคูลอมบ
+10 ไมโครคูลอมบ และ –8 ไมโครคูลอมบ
วางอยูในตําแหนงดังแสดงในรูป จงหาแรง
ลัพธที่เกิดขึ้นกับประจุ +10 ไมโครคูลอมบ
(19 นิวตัน)
11. ประจุไฟฟาเทากันวางอยูที่จุด A , B และ C
โดยระยะ AB = 2 !56!!7!!BC = 1 cm ถา
แรงไฟฟาที่กระทําตอ C เนื่องจาก B เทากับ
1x104 นิวตัน แรงไฟฟาทั้งหมดที่กระทําตอ
B มีขนาดเทาใด ( 2
5 x104 N)
12. จากรูป จงหาขนาดของแรงที่กระทําตอ +3 µC
ก. 6.75x10–2 N ข. 13.5 N
ค. 22.5 N ง. 675 N
จ. 1350 N (ขอ ง)
13. ประจุ +10 ไมโครคูลอมบ , +20 ไมโครคูลอมบ
และ +4 ไมโครคูลอมบ วางอยูในตําแหนงแสดง
ดังรูป จงหาแรงลัพธที่ประจุ +20 ไมโครคูลอมบ
(3.4 N)
– – – – – – – – – – – – – – !+ +30 cm + 10 µµµµC
+ 6 µµµµC
20 cm
– 8 µµµµC
A
C
1 cm
cm2 !
•!
•!
•!
+10 µC
2 cm 2 cm
–10 µC+3 µC 2 cm
+ +
+
+10 µC
80 cm
60 cm100 cm
+20 µC
37o
+4 µC
++
2 m 4 m
q1= 4x10–6 C q2 = –5x10–6 C q3 = +6x10–6 C!
43.
Physics Online Vhttp://www.pec9.com บทที่ 15 ไฟฟาสถิตย
! '&!
! 1 6
!
สนามไฟฟา
14. จงหาความเขมสนามไฟฟาที่ระยะ 50 ซม. จากประจุ +10–4 คูลอมบ (3.6x106 N/C ทิศออก)
15. ความเขมสนามไฟฟาที่จุดหางจากประจุ 0.15 เมตร เปน 160 นิวตันตอคูลอมบ ที่จุดหาง
จากประจุ 0.45 เมตร จะมีความเขมสนามไฟฟาเทาใด (17.8 N/C)
16. ที่ตําแหนงซึ่งหางจากประจุหนึ่งเปนระยะ 2.0 เซนติเมตร มีขนาดของสนามไฟฟาเปน 105
นิวตันตอคูลอมบ จงหาขนาดของสนามไฟฟาที่หางจากจุดนี้ 1.0 เซนติเมตร (4x105 N/C)
17 (มช 42) วางประจุ 3 x 10–3 คูลอมบ , 2 x 10–3 คูลอมบ
และ –8x10–3 คูลอมบ ที่ตําแหนง A , B และ C ตามลําดับ
จงหาสนามไฟฟาที่ตําแหนง B ในหนวยของนิวตัน/คูลอมบ AB = 3 เมตร , BC = 2 เมตร
1. 21x106 2. 15x106 3. 30x106 4. 42x106 (ขอ 1)
18. ที่ตําแหนง ก , ข และ ค มีประจุเปน 1.0 x 10–7 ,
–1.0 x 10–7 และ –10 x 10–7 คูลอมบ ตามลําดับ
จงหาขนาดของสนามไฟฟาตําแหนง ค. เนื่องจาก
ประจุที่ตําแหนง ก และ ข (900 N/C)
19. จงหาความเขมสนามไฟฟาที่จุด B ในรูปที่กําหนด
( กําหนด cos 127o = cos 53o = 0.6 )
(7.26x106 N/C)
20 (En 38) ประจุ –1 คูลอมบ อยูที่จุด A และจุด B ซึ่งอยู
หางกัน 5 เมตร ที่จุด C ซึ่งอยูหางจากทั้งจุด A และจุด B
เปนระยะทาง 5 เมตร จะมีขนาดของสนามไฟฟาเทาไร
1. 3 25
Ek
N/C 2. 2
3 ⋅ 25
Ek
N/C
3. 25
E2k
N/C 4. 25
Ek
N/C (ขอ 1)
37o
8 cm
53o
6 cm
10 cm
+5 µC –3.6 µC
B
44.
Physics Online Vhttp://www.pec9.com บทที่ 15 ไฟฟาสถิตย
! ''!
21. สนามไฟฟาที่ทําใหโปรตอนมวล 1.67x10–27 กิโลกรัม มีประจุ 1.6x10–19 คูลอมบ
เกิดความเรง 2x102 เมตรตอวินาที2 มีคาเทาไร
ก. 2x10–6 N/C ข. 2x10–5 N/C
ค. 2x10–4 N/C ง. 2x10–3 N/C (ขอ ก)
22. ที่จุดหางจากประจุตนเหตุ 1.2 m ประจุขนาด 6x10–12 C ถูกแรงกระทํา 6x10–10 N
จงหาคาประจุตนเหตุนี้ (1.6x10–8 C)
23. ที่จุด ๆ หนึ่งในสนามไฟฟา ปรากฎวาเกิดแรงกระทําตออิเล็กตรอนที่จุดนั้นมีคา 4.8 x 10–14 N
จงหาแรงที่กระทําตอประจุขนาด 9.0 x 10−7 C ที่จุดเดียวกันนั้น (0.27 N)
24. ประจุ q1 , q2 มีขนาดเทากันอยูหางกัน 0.1 m สนามไฟฟา ณ จุดกึ่งกลางระหวางประจุ
ทั้งสองมีทิศพุงเขาหา q2 และมีขนาด 4.8x104 V/m จงหา q1 , q2 ( ±±±± 6.67x10–9 C)
25. ประจุไฟฟาหนึ่ง (+5 µC) ถูกวางไวที่ตําแหนง X = 0 ซ.ม. และประจุไฟฟา ที่สอง
(+7 µC) ถูกวางไวที่ตําแหนง X = 100 ซ.ม จะตองวางประจุไฟฟาที่สนามไวที่
ตําแหนงใดจึงจะไดรับแรงสุทธิจากสองประจุแรกเทากับศูนย ( x = 45.80 Cm )
26. จุดประจุ +4 x 10–8 คูลอมบ และ +9 x 10–8 คูลอมบ อยูหางกัน 0.5 เมตร จงหาตําแหนง
ตามแนวเสนตรงระหวางจุดประจุทั้งสองที่มีขนาดของสนามไฟฟาเปนศูนย ณ ตําแหนงนั้น
(0.2 เมตร)
27. ประจุสองประจุมีขนาด –16 และ +4 ไมโครคูลอมบ วางอยูในตําแหนงซึ่งหางกัน 3 เมตร
จงหาตําแหนงที่อยูในแนวระหวางประจุทั้งสองที่จะใหเกิดสนามไฟฟาเปนศูนย (3 เมตร)
28. ประจุ +1 x 10–5 คูลอมบ และ –2 x 10–5 คูลอมบ วางอยูหางกัน 10 ซม. จงหาตําแหนง
ของจุดสะเทิน (จุดที่มีความเขมสนามไฟฟาเปนศูนย) (24.14 cm)
29. จุดประจุ 2 จุด อยูหางกัน 0.5 m จุดประจุหนึ่งมีคา +4 x 10–8 C หากสนามไฟฟาเปน
ศูนยอยูระหวางประจุทั้งสอง และหางจากจุดประจุ +4x10–8 C เทากับ 0.2 m คาของอีก
ประจุหนึ่งมีกี่คูลอมบ
ก. 0.9x10–8 ข. 3x10–8 ค. 9x10–8 ง. 30x10–8 (ขอ ค)
!
45.
Physics Online Vhttp://www.pec9.com บทที่ 15 ไฟฟาสถิตย
! '(!
ศักยไฟฟา
30 (En 36) โลหะรูปทรงกลมรัศมี 10 cm มีประจุ 10–9 C
จากรูปจงหางานในการนําโปรตรอน 1 ตัว เคลื่อนที่
จากจุด B มายังจุด A ดังรูป
1. 2.9x10–18 J 2. 4.3x10–18 J
3. 7.2x10–18 J 4. 30x10–18 J (ขอ 2)
31. เมื่อนําประจุ 0.5 คูลอมบ จาก A ไป B ตองใชงาน 12.5 จูล ศักยไฟฟาที่ A และ B จะ
ตางกันกี่โวลต
ก. 25 ข. 12.5 ค. 2.5 ง. 0.25 (ขอ ก)
32. ในการเคลื่อนประจุ 5 x 10–2 คูลอมบ จาก A ไปยัง B เปนระยะ 10 เมตร ตองใชแรง
เฉลี่ย 2 นิวตัน ความตางศักยระหวาง AB มีคาเทาไร
ก. 4 x 102 V ข. 2.25 x 102 V
ค. 4 x 103 V ง. 2.25 x 103 V (ขอ ก)
33. จุด A อยูหางจากประจุ Q เปนระยะ r มีศักยไฟฟา V เมื่อนําประจุทดสอบ q
จากระยะอนันตมายังจุด A ตองเปลืองงานเทาไร
ก. r
Kq ข. r
KQ ค. r
KQq ง. 2r
KQq (ขอ ค)
34. จุด A อยูหางจากประจุ Q เปนระยะ d มีศักยไฟฟา V เมื่อนําประจุทดสอบ q จาก
ระยะอนันต (infinity) มายังจุด A จะสิ้นเปลื้องงานไปเทาใด
ก. kg/d ข. KQ/d ค. KQ/qd ง. KQq/d (ขอ ง)
35. จากรูป ถา O เปนจุดที่มีศักยไฟฟาเปนศูนย และอยูในระหวาง A, B แลว BO เทากับ
ก. 3
1 AB ข. 2
1 AB ค. 3
2 AB ง. AB (ขอ ก)
!
• • •
+2 µC –1 µC
A O B!
แนว AB
Physics Online Vhttp://www.pec9.com บทที่ 15 ไฟฟาสถิตย
! (%!
เฉลยแบบฝกหัด ฟสิกส บทที่ 15 ไฟฟาสถิตย (บางขอ)
15. ตอบ 17.8 นิวตัน/คูลอมบ
วิธีทํา จาก E = 2R
kQ
จะได E R2 = k Q
ตอน 1 160 (0.15)2 = k Q →→→→ ####
ตอน 2 E2 (0.45)2 = k Q ! →→→→ $$$$
เอา #### = $$$$ 160 (0.15)2 = E2 (0.45)2
E2 = 17.78 N/C
!!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""
23. ตอบ 0.27 นิวตัน!
วิธีทํา! ! ! ! ! ! จาก F = qE
คิด e 4.8x10–14 = (1.6x10–19) ⋅E → #
คิดประจุ F = (9.0x10–7) ⋅E → $
เอา$÷# 144.8x10
F
−
!! =
E)910x(1.6
E)10x(9.0
1
7
−
−
F = 0.27 นิวตัน
!!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""
29. ตอบขอ ค.!
วิธีทํา!
จากรูป สนามไฟฟาที่ A เปน 0
แสดงวา E1 = E2
12R
KQ =
22R
KQ !! ! ! ! ! !
2(0.2)
)8(4x10- = 2(0.3)
Q
Q = 9 x 10–8 C
!!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""
53.
Physics Online Vhttp://www.pec9.com บทที่ 15 ไฟฟาสถิตย
! (&!
33. ตอบขอ ค.
วิธีทํา ตอน 1!จาก! V = R
KQ
VA = r
KQ
V∝ = KQ = 0
!
ตอน 2 เนื่องจากเลื่อนประจุจาก ∝ ไป A
จึงไดวา จุด ∝ เปนจุดเริ่มตน ดังนั้น V1 = V∝= 0 โวลต
จุด A เปนจุดสุดทาย ดังนั้น V2 = VA = KQ
จาก V2 – V1 = q
W
r
KQ – 0 = q
W
W = r
KQq
!!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""
36. ตอบ 9000 โวลต!
วิธีทํา!!
!
!
!
!
! ! ! ! ตอน 1 หาศักยไฟฟารวมที่จุด R
VR = VจากO+ VจากQ
VR = [ ]OR
KQ + [ ]QR
KQ
VR = 0.4
)6(3x1099x10 - + 0.4
)61x10(99x10 --
VR = (67.5x103) + (–22.5x103)
VR = 45000
!
!
!
54.
Physics Online Vhttp://www.pec9.com บทที่ 15 ไฟฟาสถิตย
! ('!
ตอน 2 หาศักยไฟฟารวมที่จุด P
VP = VจากO+ VจากQ
VP = [ ]OR
KQ + [ ]QR
KQ
VP = 0.5
)6(3x1099x10 - + 0.5
)61x10(99x10 --
VP = (54x103) + (–18x103)
VP = 36000
ตอน 3 หาความตางศักย
VR – VP = 45000 – 36000 = 9000 โวลต
!!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""
37. ตอบขอ 1.
วิธีทํา VA = V1+ V2 + V3 + V4
= R
1KQ
+ R
2KQ
+ R
3KQ
+ R
4KQ
= R
K ( Q1+ Q2 + Q3 + Q4)
= 0.1
99x10 (5x10–6 + 3x10–6– 4x10–6 –2x10–6)
= 0.1
99x10 (2x10–6)
VA = 18 x 104 โวลต
!!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""
38. ตอบขอ ข.
วิธีทํา! ตามภาพจะเห็นวาจุด A อยูหางจากประจุทั้งสามเทา ๆ กัน
สมมติระยะหางนั้นเปน R
จากโจทยจะไดวา V1 + V2 + V3 = 0
[ ]1R
KQ + [ ]2R
KQ + [ ]3R
KQ = 0!!
! ! ! ! ! ! !!2+ Q + 4 = 0
Q = –6 ไมโครคูลอมบ
!!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""
55.
Physics Online Vhttp://www.pec9.com บทที่ 15 ไฟฟาสถิตย
! ((!
40. ตอบขอ ค.
วิธีทํา จาก Q = ne
8 x 104 = n (1.6 x 10–19 )
n = 5.0 x 1023
!!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""
42. ตอบขอ ก.
วิธีทํา จาก E = 2R
kQ
Q = k
2RE !
Q = 99x10
)2)(0.13(1.3x10-
Q = 1.4 x 10–15
จาก Q = nE
1.4x10–15 = n(1.6x10–19)
n = 191.6x10
151.4x10
-
-
n = 8.75 x 103
∴ จะตองใชอิเล็กตรอนแกทรงกลม 9 x 103 อนุภาค
!!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""
45. ตอบขอ ง.
วิธีทํา จาก V = Ed
V = E1(2) → #
V = E2(4) → $
# / $ E2 = 2
1 E1
∴ ความเขมของสนามไฟฟาระหวางแผนโลหะทั้งสองคือ 2
E
!!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""
56.
Physics Online Vhttp://www.pec9.com บทที่ 15 ไฟฟาสถิตย
! ()!
53. ตอบ 1.14x10–13 โวลต
วิธีทํา เขียนรูปแรงที่เกิดกับอิเล็กตรอนในสนามไฟฟา
d = 0.2 cm
จากรูป FE = mg
q d
v = mg
V = q
mgd
แทนคา V = 1910x1.6
210x0.2x10x3110x9.1
−−−−
−−−−−−−−
V = 1.14 x 10–13 โวลต
∴ ความตางศักยระหวางตัวนําขนาน = 1.14 x 10–13 โวลต
!!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""
58. ตอบ 79 µµµµC
วิธีทํา จาก Q = CV
C = v
Q
จะได C = 6
5x105.3 - = 8.83 x 10–6
Q = CV
Q = 8.83 x 10–6 x 3 = 79 x 10–6 C
Q = 79 µC
!!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!"!""
E mg
e Q = –1.6 x 10–19 C
–
+
FE