ไฟฟ้าสถิต

ไฟฟ้าสถิต เรื่องที่ ประจุไฟฟ้าและแรงระหว่างประจุ 1. ทดลองอย่างไรจึงรู้ว่าประจุไฟฟ้ามี 2 ชนิด ............................................................................................ ............................................................................................ 2. เมื่อนำวัตถุที่เป็นกลางทางไฟฟ้า 2 ชนิดมาถูกัน เหตุใดประจุที่เกิดขึ้นที่วัตถุทั้งสองจึงต้องเป็นคนละชนิดกัน ............................................................................... ............................................................................................ ............................................................................................ 3. ให้ยกตัวอย่างการเหนี่ยวนำไฟฟ้ามา 1 ตัวอย่าง ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ 4. ลูกพิทลูกหนึ่งเสียประจุไป 1.0x ตัว ลูกพิทนี้มีประจุไฟฟ้าเท่าไร ( + 1.6x คูลอมบ์) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ 5. จุดประจุ 2 ไมโครคูลอมบ์ 3 จุดประจุ วางเรียงกันเป็นแนวเส้นตรง ห่างกันช่วงละ 30 เซนติเมตร จงหาขนาดและทิศทางของแรงที่กระทำต่อจุดประจุตรงจุดกึ่งกลาง เมื่อ ก. จุดประจุทั้งสามเป็นชนิดบวก ( 0 ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ข. จุดประจุที่ปลายทั้งสองข้างเป็นชนิดบวก และตรงจุดกึ่งกลางเป็นชนิดลบ ( 0 ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ หน้า 1 ชื่อ ........................................... ชั้น ม 6/..... เลขที่ ............ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ค. จุดประจุที่ปลายข้างหนึ่งเป็นชนิดลบและตรงจุดกึ่งกลางกับปลายอีกข้างหนึ่งเป็นประจุบวก (0.8 นิวตัน ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ 6. ที่แต่ละมุมของสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีความยาวด้านละ 0.2 เมตร มีจุดประจุขนาด 1.0x คูลอมบ์ จงหาขนาดของแรงที่กระทำต่อจุดประจุแต่ละจุดประจุ(4.31x ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ไฟฟ้าสถิต เรื่องที่ ประจุไฟฟ้าและแรงระหว่างประจุ (ต่อ) 7. ABCเป็นสามเหลี่ยมมุมฉาก มีด้านประกอบมุมฉากยาวด้านละ a ดังรูป ถ้าจุด A ,B และ C มีประจุไฟฟ้า + q , + , และ – q ตามลำดับ ขนาดของแรงที่กระทำต่อจุดประจุที่ B มีค่าเท่าไร ( ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ 8. นำแผ่นพีวีซีที่มีประจุเข้าใกล้ลูกพิทสองลูกที่แขวนอยู่ โดยผิวของลูกพิททั้งสองเป็นตัวนำและสัมผัสกัน ต่อมาแยกลูกพิททั้งสองออกจากกันเป็นระยะห่าง 10.0 เซนติเมตร แล้วดึงแผ่นพีวีซีออก ปรากฏว่า ลูกพิททั้งสองดึงดูดกันด้วยแรง 9x นิวตัน มีอิเลคตรอนจำนวนเท่าใดที่เคลื่อนที่จากลูกพิทลูกหนึ่งไปยังลูกพิทอีกลูกหนึ่ง ( อิเลคตรอนมีประจุ คูลอมบ์) (6.3x ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ เรื่องที่ ทำได้ ........................ แต้ม หน้า 2 ชื่อ ........................................... ชั้น ม 6/..... เลขที่ ............ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 9. เมื่อวางลูกพิทที่มีประจุห่างกัน 10.0 เซนติมเตร ปรากฏว่ามีแรงกระทำต่อกัน 1.0x นิวตัน ถ้าวางลูกพิททั้งสองห่างกัน 2.0 เซนติเมตร จะมีแรงกระทำระหว่างกันเท่าไร ( 2.5x ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ไฟฟ้าสถิต เรื่องที่ สนามไฟฟ้า 10. ที่ตำแหน่งซึ่งห่างจากจุดหนึ่งเป็นระยะ 2.0 เซนติเมตร มีขนาดของสนามไฟฟ้าเป็น 1.0x นิวตันต่อคูลอมบ์ จงหาขนาดของสนามไฟฟ้าที่ห่างจากจุดนี้ 1.0 เซนติเมตร ( 4.0x ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ 11. สนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ มีขนาด 1.0x นิวตันต่อคูลอมบ์ มีทิศทางลงตามแนวดิ่ง กระทำกับลูกพิทมวล 0.02 กรัม พบว่าลูกพิทเคลื่อนที่ลงด้วยความเร่ง 2 เมตรต่อวินาที ลูกพิทมีประจุชนิดใดและมีประจุกี่คูลอมบ์ ( 1.6x ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ 12. จุดประจุ + 4x คูลอมบ์ และ +9x คูลอมบ์ อยู่ห่างกัน 0.5 เมตร จงหาตำแหน่งตามแนวเส้นตรงระหว่างประจุทั้งสองที่มีสนามไฟฟ้าเป็นศูนย์ (ห่างจาก+ 4x เท่ากับ 0.2 เมตร) หน้า 3 ชื่อ ........................................... ชั้น ม 6/..... เลขที่ ............ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ 13. แผ่นตัวนำขนานห่างกัน 10 เซนติเมตร มีความต่างศักย์ 30 โวลท์ ทำให้เกิดสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอตามแนวดิ่ง เมื่อนำลูกพิทมวล 0.60 กรัม และมีประจุ 20x คูลอมบ์ มาแขวนด้วยด้ายเบาที่ยาว 5 เซนติเมตร โดยปลายหนึ่งผูกติดอยู่กับแผ่นโลหะแผ่นบน แรงดึงในเส้นด้ายจะมีค่าเท่าใด และถ้าเส้นด้ายขาด ลูกพิทจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งเท่าไร ( 0.012 , 20) ............................................................................... ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ไฟฟ้าสถิต เรื่องที่ สนามไฟฟ้า (ต่อ) 14. มีแผ่นโลหะสองแผ่นที่ขนานกันและอยู่ห่างกัน 3 มิลลิเมตร ถ้าความต่างศักย์ระหว่างแผ่นโลหะทั้งสองมีค่าเท่ากับ 90 โวลท์ สนามไฟฟ้าระหว่างแผ่นโลหะคู่นี้มีค่าเท่าใด ( 3x ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ 15. ทรงกลมขนาดเล็ก แขวนอยู่ในแนวดิ่งด้วยเชือกเบาที่เป็นฉนวน เมื่อทรงกลมหยุดนิ่งในสนามไฟฟ้าที่สม่ำเสมอและอยู่ในแนวระดับ ดังรูป ถ้าทรงกลมมีประจุ – 2.5 x คูลอมบ์ และมีมวล 0.015 กรัม จงหาขนาดและทิศทางของสนามไฟฟ้า ( 60, B->A ) .............................................................................. ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ เรื่องที่ ทำได้ ........................ แต้ม หน้า 4 ชื่อ ........................................... ชั้น ม 6/..... เลขที่ ............ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ไฟฟ้าสถิต เรื่องที่ ศักย์ไฟฟ้า 16. ตำแหน่งซึ่งห่างจากจุดศูนย์กลางของตัวนำทรงกลมรัศมี 5.0 เซนติเมตร ที่มีประจุไฟฟ้าเป็นระยะ 70.0 เซนติเมตร มีสนามไฟฟ้าเท่ากับ 3500 นิวตันต่อคูลอมบ์ และสนามมีทิศเข้าหาศูนย์กลางของทรงกลม ก. ประจุบนผิวทรงกลมเป็นประจุชนิดใด เพราะเหตุใด ................................................................................. ............................................................................................ ข. ถ้านำประจุ คูลอมบ์ ไปวางที่ตำแหน่งซึ่งห่างจากจุดศูนย์กลางของทรงกลมเป็นระยะ 30.0 เซนติเมตร แรงที่กระทำต่อประจุนี้เป็นเท่าไร(1.9x ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ค. ศักย์ไฟฟ้าที่ตำแหน่งซึ่งห่างจากจุดศูนย์กลางของทรงกลม 20.0 เซนติเมตรมีค่าเท่าไร (8.55x ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ง. ถ้านำประจุ + 2x คูลอมบ์ มาไว้ที่ตำแหน่งในข้อ ค. พลังงานศักย์ของประจุนี้เป็นเท่าใด (  1.71x ) ............................................................................... ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ หน้า 5 ชื่อ ........................................... ชั้น ม 6/..... เลขที่ ............ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * จ. ถ้านำประจุ  2x คูลอมบ์มาไว้ที่ตำแหน่งในข้อ ค. พลังงานศักย์ของประจุนี้เป็นเท่าใด( 1.71x ) .............................................................................. ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ 17. ในการเกิดฟ้าผ่าครั้งหนึ่ง มีประจุถ่ายโอนระหว่างเมฆและพื้นดิน 40 คูลอมบ์ และความต่างศักย์ระหว่างเมฆกับพื้นดินมีค่า 8x โวลท์ จงหาพลังงานที่เกิดขึ้น Qเนื่องจากฟ้าผ่านี้ ถ้าความต่างศักย์ระหว่างเมฆกับพื้นดินมีค่าคงเดิม ( 3.2x ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ 18. ในการนำประจุ 5.0x คูลอมบ์จากระยะอนันต์ มายังจุดหนึ่งในสนามไฟฟ้า ต้องทำงาน 5.0x จูล จุดนั้นมีศักย์ไฟฟ้าเท่าใด (1.0x ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ไฟฟ้าสถิต เรื่องที่ ศักย์ไฟฟ้า (ต่อ) 19. จุดประจุ + 4x คูลอมบ์ และ  9x คูลอมบ์ อยู่ห่างกัน 0.5 เมตร จงหาตำแหน่งบนแนวเส้นตรงที่ผ่านจุดประจุทั้งสองและมี ก. สนามไฟฟ้าเป็นศูนย์ ( นอกเส้นตรง , 1 ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ข. ศักย์ไฟฟ้าเป็นศูนย์ ( บนเส้นตรง , 0.15) (นอกเส้นตรง , 0.4 ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ 20. ในสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ ดังรูป ถ้าเลื่อนประจุไฟฟ้า + 10 ไมโครคูลอมบ์ จากระยะอนันต์มาที่ A และ B ต้องทำงาน 100 จูล และ 60 จูล ตามลำดับ ถ้าจุด A และ B อยู่ห่างกัน 0.5 เมตร สนามไฟฟ้ามีค่าเท่าใด ( 8x ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ หน้า 6 ชื่อ ........................................... ชั้น ม 6/..... เลขที่ ............ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 21. แผ่นตัวนำขนานที่อยู่ห่างกัน 0.2 เซนติเมตร ทำให้เกิดสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอตามแนวดิ่ง ถ้าต้องการให้อิเลคตรอนที่มีมวล กิโลกรัม และประจุ คูลอมบ์ ลอยอยู่ระหว่างแผ่นตัวนำขนานนี้ ความต่างศักย์ระหว่างแผ่นตัวนำต้องเป็นเท่าใด ( 1.14x ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ 22. แผ่นโลหะขนานสองแผ่นวางห่างกันเป็นระยะ x แต่ละแผ่นมีประจุไฟฟ้าชนิดตรงข้ามกัน อนุภาคมวล m ที่มีประจุไฟฟ้า q หลุดออกจากแผ่นลบและเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง a ไปยังแผ่นบวก แผ่นโลหะทั้งสองมีความต่างศักย์เท่าใด ( ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ไฟฟ้าสถิต เรื่องที่ ศักย์ไฟฟ้า (ต่อ) 23. อนุภาคมีประจุไฟฟ้า 1.0x คูลอมบ์ เริ่มเคลื่อนที่จากหยุดนิ่ง ในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ 50 โวลท์ต่อเมตร เมื่ออนุภาคเคลื่อนที่ได้ระยะทาง 1 เมตร ในทิศทางเดียวกับสนามไฟฟ้า อนุภาคนี้มีพลังงานจลน์เท่าใด ( 5x ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ 24. กำหนดให้อิเลคตรอนมีมวล กิโลกรัม และประจุ คูลอมบ์ ทรงกลมตัวนำ A ที่มีประจุไฟฟ้าบวก และกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างศักย์ไฟฟ้าของทรงกลมตัวนำ A กับระยะทางเป็นดังรูป ก. สนามไฟฟ้าที่จุดซึ่งอยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางทรงกลม 4 เซนติเมตร มีค่าเท่าใด ( 0 ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ข. ประจุไฟฟ้าบนทรงกลมตัวนำ A มีค่าเท่าใด ( 1C ) ............................................................................. ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ เรื่องที่ ทำได้ ............................ แต้ม หน้า 7 ชื่อ ........................................... ชั้น ม 6/..... เลขที่ ............ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ไฟฟ้าสถิต เรื่องที่ ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า 25. นำตัวเก็บประจุ 2 ตัว ที่มีความจุ 2 ไมโครฟารัด และ 4 ไมโครฟารัดมาต่อกันและต่อกับความต่างศักย์ 120 โวลท์ จงหาประจุทั้งหมดและพลังงานทั้งหมดที่สะสมในตัวเก็บประจุเมื่อต่อตัวเก็บประจุแบบ ก. แบบอนุกรม ( 9.6x , 1.6x ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ข. แบบขนาน ( 4.3x , 7.2x ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ 26. จงหาจำนวนตัวเก็บประจุที่มีความจุ 400 ไมโครฟารัด ซึ่งเมื่อนำมาต่อขนานกันจะเก็บประจุได้ 1 คูลอมบ์ เมื่อต่อกับความต่างศักย์ 1000 โวลท์ ( 7 ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ เรื่องที่ ทำได้ ............................ แต้ม หน้า 8 ชื่อ ........................................... ชั้น ม 6/..... เลขที่ ............ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 27. ตัวเก็บประจุ 3 ตัว คือ มีความจุ 6 ไมโครฟารัด มีความจุ 12 ไมโครฟารัด และ มีความจุ 8 ไมโครฟารัด เมื่อนำมาต่อกับความต่างศักย์ 100 โวลท์ ดังรูป จงหา ประจุ ความต่างศักย์ และพลังงานสะสมบนตัวเก็บประจุแต่ละตัว ( 4x , 4x , 8x , 66.7 , 33.3 ,100 ) ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ************** จบ ไฟฟ้าสถิต ****************