Oplossingen opgaven

ar
Oplossingen opgaven
Thema 1 (p. 25)
2
aDoor het ronddraaien in de droge omgeving, is het T-shirt elektrisch geladen en wordt hij aangetrokken door je lichaam.
bTijdens het slepen worden de planten elektrostatisch geladen, waardoor de druppeltjes sproeimiddel
ertoe worden aangetrokken en het sproeien dus efficiënter is.
cDoor de wrijving is je trui opgeladen. Als de lading te groot is, krijg je doorslag, wat je hoort als
geknetter.
pla
1
3
Antwoord D is correct: de bol is negatief of niet geladen.
4
a Nelektronen =
b Δm = Nelektronen . me = 5,2 . 1014 . 9,11 . 10‒31 kg = 4,7 . 10-16 kg, dus verwaarloosbaar klein.
5
a Qnetto = 0 C, want er zijn evenveel protonen als elektronen.
m
23 . 10-3 kg
b Aantal atomen: Natomen =
=
= 7,0 . 1022
M 197 . 1,66 . 10-27 kg
Aantal elektronen: Nelektronen = Natomen . Z = 7,0 . 1022 . 79 = 5,6 . 1024
c melektronen = Nelektronen . me = 5,6 . 1024 . 9,11 . 10-31 kg = 5,1 . 10-6 kg
em
aJuist.
b Fout, enkel valentie-elektronen (elektronen op de buitenste schil) kunnen vrij bewegen in geleiders.
c Fout, een neutraal voorwerp bevat evenveel positieve als negatieve ladingen.
d Fout, deeltjes met een vaste positie in een metaalrooster zijn (positieve) ionen.
eFout, tijdens wrijvingsexperimenten verplaatsen ladingen zich van het ene voorwerp naar het andere.
f Fout, je vergelijkt er alleen de grootte van ladingen mee.
gJuist.
h Juist, want elektronen worden verwijderd.
ex
|Q|
83 . 10-6 C
=
= 5,2 . 1014
|e|
1,60 . 10-19 C
Totale lading: Qelektronen = Nelektronen . e = 5,6 . 1024 . 1,6 . 10-19 C = 8,9 . 105 C
1
(r+s)2
ink
ijk
6
Antwoord E is correct: FC ~
7
a C < A = B = C
b
A
→
d
+Q
FC, A
B
–Q
C
–Q
D
→
+Q
FC, D
→
d
FC, B
+Q
+Q
2d
→
FC, C
2d
+2Q
+4Q
Oplossingen opgaven
23
→
→
F12
F21
|F21| = |F12| = k .
9
|F| = k .
r= k.
-0,060 µC
|Q1| . |Q2|
N . m2 0,080 . 10-6 C . 0,060 . 10-6 C
= 8,99 . 109
.
= 3,0 . 10-3 m
2
r
C2
(12 . 10-2 m)2
|Q1| . |Q2|
r2
|Q1| . |Q2|
=
|F|
(8,99 . 10
9
N . m2
C2 . 0,294 C . 0,147 C
4,80N
ar
0,080 µC
) = 8997 m = 9,00 km
pla
8
10 Antwoord A is correct: de kracht tussen beide ladingen wordt namelijk 4 keer kleiner, omdat de afstand
tussen de lading verdubbelt.
|Q1| . |Q2|
|2Q1| . |Q2|
1
2
=k.
 2 = 2  r΄ = 2 . r
r2
r΄2
r
r΄
12 a
→
+ 26 e
FC
-e
|Q1| . |Q2|
N . m2 26 . (1,6 . 10-19 C)2
= 8,99 . 109
.
= 2,7 mN
2
r
C2
(1,5 . 10-12 m)2
em
11 k .
bDe aantrekkende kracht houdt het elektron op een cirkelbaan rond de kern, zoals de aantrekkingskracht van de aarde de maan op haar baan houdt.
|F| = k .
13 |F| = k .
e.e
N . m2 (1,6 . 10-19 C)2
= 8,99 . 109
.
= 82 nN
2
r
C2
(0,53 . 10-10 m)2
ex
14 Aangezien er voor en na het contact steeds afstoting is, hebben beide ladingen hetzelfde teken. Vermits de grootte van de krachten voor en na het contact verschillend zijn, zijn de ladingen verschillend:
stel Q1 en Q2. Na het contact zijn de ladingen gelijk: stel Q en Q.
|F| . r2 0,072 N . (5,00 m)2
= 0,200 . 10-9 C2
=
k
N . m2
9
8,99 . 10
C2
2
0,081 N . (5,00 m)2
|F| . r
2 Op het einde: |Q|2 =
= 0,225 . 10-9 C2, dus |Q| = 1,50 . 10-5 C
=
k
N . m2
8,99 . 109
C2
Bovendien moet de totale lading behouden blijven: |Q1| + |Q2| = 2 |Q| = 3,00 . 10-5 C
Uit 1 en 2 volgt: |Q1| . |Q2| = 0,200 . 10-9 C2 en |Q1| + |Q2| = 3,00 . 10-5 C, de ladingen zelf zijn
ink
ijk
1 In het begin: |Q1| . |Q2| =
dan 1,00 . 10-5 C en 2,00 . 10-5 C.
15 Quinten heeft gelijk. Water is een polaire molecule, d.w.z. dat het een positief en negatief uiteinde
heeft. Als er een geladen staaf in de buurt wordt gebracht, zal de tegengestelde lading van de watermolecule zich naar de staaf richten met aantrekking tot gevolg.
24
Quark 5.1 – Handleiding
Thema 2 (p. 39)
Bo heeft gelijk.
2
aFout
bJuist
cFout, elektrische veldlijnen snijden elkaar nooit, want anders zou in een punt de veldvector op twee
verschillende richtingen hebben.
dJuist
e Fout, de elektrische veldvector en de coulombkracht op een positieve lading hebben dezelfde zin.
f Fout, de elektrische veldsterkte binnen een geleider is nul.
gJuist
h Fout, het elektrisch veld tussen 2 gelijksoortige puntladingen is op precies 1 plaats nul.
iFout, uit het veldlijnenpatroon kan je de richting en de zin van het elektrisch veld exact bepalen,
en de relatieve sterkte vergelijken.
4
pla
3
Fz
, zwaarteveldsterkte is de zwaartekracht per massa. De waarde ervan is even groot als de
m
zwaartekracht uitgeoefend op een massa van 1 kilogram (eenheid N/kg).
F
b |E| = c, elektrische veldsterkte in een punt van het veld is even groot als de coulombkracht uitgeq
oefend op een lading van 1 coulomb (eenheid is N/C) op die plaats in dat veld.
cBeide veldsterktes nemen af met de afstand : gmount-everest<gzee-niveau en elektrisch veldsterkte in
radiaal veld neemt af volgens 1/r².
a
g=
A
em
ar
1
A
B
ex
B
EC<ED<EB<EA
6
a Qb1 negatief; Qb2 positief
│
b |Qb2| = 2 |Qb1|, want de dichtheid van de veldlijnen is dubbel zo groot bij Qb2.
7
aJuist, als dit niet het geval was, zouden de ladingen op het oppervlak zich verplaatsen door de
kracht die ze ondervinden totdat er een nieuw evenwicht is.
b Juist, spitswerking.
c Juist, kooi van Faraday.
d Fout, de veldlijnen zijn altijd naar een negatieve lading toe gericht.
ink
ijk
5
Oplossingen opgaven
25

Download Report