+6 µC の点電荷から 10 cm の距離における電場の大きさ E を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
解答つきクーロンの法則と電場ワークシート
1.やさしい
q = +6 µCr = 10 cm
E = N/C
2.やさしい
+3 µC と −6 µC の 2 つの点電荷が 3 cm 離れている。両者の間にはたらく静電気力の大きさ F を求めよ。k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C² とする。
q1 = +3 µCq2 = −6 µCr = 3 cm
F = N
3.ふつう
+1 µC の電荷と +8 µC の電荷が 30 cm 離れている。点 P は 2 つの電荷を結ぶ線分上にあり、1 つ目の電荷から 15 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +1 µCq2 = +8 µCr1 = 15 cmr2 = 15 cm
E = N/C
4.ふつう
2 つの同じ小さな金属球が −2 µC と −1 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 30 cm 離して置く。このときの両者の間の力の大きさ F を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
q1 = −2 µCq2 = −1 µCr = 30 cm
F = N
5.むずかしい
3 つの正の点電荷が直角三角形の頂点にある:q₃ = 10 µC は直角の頂点に、q₁ = 6 µC はそこから一方の辺に沿って 6 cm の位置に、q₂ = 8 µC はもう一方の辺に沿って 6 cm の位置にある。q₃ にはたらく静電気力の合力の大きさ F を求めよ。
q1 = 6 µCq2 = 8 µCq3 = 10 µCr13 = 6 cmr23 = 6 cm
F = N
6.むずかしい
電子が 3 × 10⁷ m/s で、2 枚の平行な極板の間の一様な電場に極板と平行に入射する。極板の長さは 10 cm、極板間の電場は 2100 N/C である。電子の電荷は 1.602 × 10⁻¹⁹ C、質量は 9.109 × 10⁻³¹ kg とし、重力は無視する。極板を出るとき、電子は横方向にどれだけ y 偏向しているか。答えは mm で求めよ。
v₀ = 3 × 10⁷ m/sL = 10 cmE = 2100 N/Ce = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9.109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
解答
- 1. E = 5.394 × 10⁶ N/C
- 2. F = 179.8 N
- 3. E = 2.797 × 10⁶ N/C
- 4. F = 0.2248 N
- 5. F = 249.7 N
- 6. y = 2.052 mm
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。