Тест: Interactions électrostatiques et forces de Coulomb — 9 въпроса

1. Quelle est la formule de la loi de Coulomb pour calculer la force électrostatique entre deux charges ?

A. $ F = rac{1}{4\pi \varepsilon_0} rac{q_1 q_2}{d^2} $

B. $ F = k rac{q_1 q_2}{d} $

C. $ F = k rac{q_1 + q_2}{d^2} $

D. $ F = k rac{|q_1 q_2|}{d^2} $

Answer: (D)

Обяснение

La formule correcte de la loi de Coulomb est $ F = k rac{|q_1 q_2|}{d^2} $, où $k$ est la constante de Coulomb. Elle indique que la force électrostatique dépend du produit des charges et inversement du carré de la distance entre elles.

2. Quelle est la valeur de la constante de Coulomb (k) utilisée dans la loi de Coulomb pour calculer la force électrostatique?

A. 9,0 × 10^9 N·m²/C²

B. 1,0 × 10^6 N·m²/C²

C. 8,9 × 10^9 N·m²/C²

D. 7,2 × 10^9 N·m²/C²

Answer: (A)

Обяснение

La constante de Coulomb, k, est fixée à 9,0 × 10^9 N·m²/C² dans la loi de Coulomb, et elle détermine l'intensité de la force électrostatique entre deux charges.

3. Que se passe-t-il lorsque deux charges électriques ont le même signe ?

A. Elles se repoussent

B. Elles s'annulent

C. Elles ne s'influencent pas

D. Elles s'attirent

Answer: (A)

Обяснение

Lorsque deux charges ont le même signe (toutes deux positives ou négatives), elles se repoussent en raison de la principe d'interaction électrostatique, qui stipule que les charges de même signe produisent une force répulsive.

4. Selon la fiche, quelle est la formule de la force électrostatique entre deux charges q₁ et q₂ séparées d'une distance d?

A. F = k × (q₁ + q₂) / d²

B. F = k × |q₁ × q₂| / d²

C. F = k × (q₁ - q₂) / d

D. F = k / (|q₁ × q₂| × d²)

Answer: (B)

Обяснение

La formule correcte de la force électrostatique selon la loi de Coulomb est F = k × |q₁ × q₂| / d², où la force dépend du produit des charges et inversement du carré de la distance.

5. Dans le contexte des forces électrostatiques, comment sont orientés les vecteurs forces entre deux charges ?

A. Perpendiculaires l’un à l’autre

B. Dans la même direction, de A vers B

C. Dans des directions opposées, le long de la droite reliant les centres des charges

D. Dans des directions aléatoires

Answer: (C)

Обяснение

Les vecteurs forces électrostatiques sont orientés le long de la droite reliant les centres des deux charges. Ils ont une intensité égale mais des sens opposés, conformément à la troisième loi de Newton.

6. Quel type de force existe entre deux charges de signe opposé, et dans quelle direction agit-elle?

A. Répressive, agissant dans le sens de séparation

B. Attractive, tirant les charges l'une vers l'autre

C. Répressive, agissant dans le sens de rapprochement

D. Attractive, agissant dans des directions opposées

Answer: (B)

Обяснение

Les charges de signes opposés s'attirent, ce qui correspond à une force attractive agissant dans le sens de rapprochement des charges.

7. Selon le tableau comparatif, quelle est la nature de la force entre deux électrons?

A. Attractive

B. Répulsive

C. Négative, mais sans attraction ni répulsion

D. Nulle, il n'y a pas d'interaction

Answer: (B)

Обяснение

Deux électrons ont des charges négatives de même signe, donc la force entre eux est répulsive.

8. Dans le diagramme hiérarchique, quelle est la relation entre la force électrostatique et la distance entre charges?

A. La force est directement proportionnelle à la distance

B. La force est inversement proportionnelle au carré de la distance

C. La force ne dépend pas de la distance

D. La force est proportionnelle au carré de la distance

Answer: (B)

Обяснение

Selon la loi de Coulomb, la force électrostatique est inversement proportionnelle au carré de la distance entre les charges.

9. Quelle erreur fréquente est mentionnée dans la fiche concernant la force électrostatique?

A. Confondre la force entre attraction et répulsion selon le signe des charges

B. Confondre la constante de Coulomb avec la vitesse de la lumière

C. Oublier de considérer la dépendance à la température

D. Penser que la force diminue avec l'augmentation des charges

Answer: (A)

Обяснение

Une erreur courante est de confondre la nature de la force (attractive ou répulsive) en fonction du signe des charges, alors que cela dépend précisément du signe.