+10 µC と −8 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。
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 = +10 µCq2 = −8 µCr = 10 cm
F = N
2.やさしい
+5 µC と +5 µC の 2 つの点電荷が 4 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 = 4 cm
F = N
3.ふつう
+1 µC の電荷と −4 µC の電荷が 20 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 10 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +1 µCq2 = −4 µCr1 = 10 cmr2 = 10 cm
E = N/C
4.ふつう
+8 µC の電荷と −1 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 7.5 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +8 µCq2 = −1 µCr1 = 7.5 cmr2 = 22.5 cm
E = N/C
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 = 8 µC は直角の頂点に、q₁ = 8 µC はそこから一方の辺に沿って 4 cm の位置に、q₂ = 4 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 = 8 µCq2 = 4 µCq3 = 8 µCr13 = 4 cmr23 = 6 cm
F = N
6.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 = 3 µC は直角の頂点に、q₁ = 2 µC はそこから一方の辺に沿って 6 cm の位置に、q₂ = 1 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 = 2 µCq2 = 1 µCq3 = 3 µCr13 = 6 cmr23 = 6 cm
F = N
解答
- 1. F = 71.92 N
- 2. F = 140.5 N
- 3. E = 4.495 × 10⁶ N/C
- 4. E = 1.296 × 10⁷ N/C
- 5. F = 368.4 N
- 6. F = 16.75 N
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。