+3 µC と −4 µC の 2 つの点電荷が 12 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。
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
q1 = +3 µCq2 = −4 µCr = 12 cm
F = N
2.やさしい
+5 µC と −5 µC の 2 つの点電荷が 10 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 = +5 µCq2 = −5 µCr = 10 cm
F = N
3.ふつう
3 つの点電荷が一直線上にある:左に +3 µC、そこから 40 cm 右に +3 µC、その間で左の電荷から 24 cm の位置に +1 µC。中央の電荷に働く電気力の合力の大きさ F を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
qL = +3 µCqR = +3 µCqM = +1 µCrL = 24 cmrR = 16 cm
F = N
4.ふつう
3 つの点電荷が一直線上にある:左に −4 µC、そこから 40 cm 右に −5 µC、その間で左の電荷から 30 cm の位置に −6 µC。中央の電荷に働く電気力の合力の大きさ F を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
qL = −4 µCqR = −5 µCqM = −6 µCrL = 30 cmrR = 10 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 = 2 µC は直角の頂点に、q₁ = 3 µC はそこから一方の辺に沿って 10 cm の位置に、q₂ = 10 µC はもう一方の辺に沿って 10 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 = 3 µCq2 = 10 µCq3 = 2 µCr13 = 10 cmr23 = 10 cm
F = N
6.むずかしい
それぞれ質量 3 g の 2 つの同じ小球が、長さ 40 cm の絶縁性の糸で同じ点からつり下げられている。等しい電荷を与えると、各糸は鉛直から 15° の位置で静止する。g = 9.81 m/s² とする。各球の電荷 q を nC で求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
m = 3 gL = 40 cmθ = 15°g = 9.81 m/s²
q = nC
解答
- 1. F = 7.492 N
- 2. F = 22.47 N
- 3. F = 0.5853 N
- 4. F = 24.57 N
- 5. F = 18.77 N
- 6. q = 193.9 nC
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。