−2 µC と +8 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。
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 = −2 µCq2 = +8 µCr = 4 cm
F = N
2.やさしい
+5 nC の点電荷から 2 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.
q = +5 nCr = 2 cm
E = N/C
3.ふつう
+6 µC の電荷と −2 µC の電荷が 50 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 30 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +6 µCq2 = −2 µCr1 = 30 cmr2 = 20 cm
E = N/C
4.ふつう
+4 µC の電荷と +8 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 = +4 µCq2 = +8 µCr1 = 10 cmr2 = 10 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 = 5 µC は直角の頂点に、q₁ = 6 µC はそこから一方の辺に沿って 3 cm の位置に、q₂ = 10 µC はもう一方の辺に沿って 3 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 = 10 µCq3 = 5 µCr13 = 3 cmr23 = 3 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 = 1 µC は直角の頂点に、q₁ = 8 µC はそこから一方の辺に沿って 5 cm の位置に、q₂ = 2 µC はもう一方の辺に沿って 3 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 = 2 µCq3 = 1 µCr13 = 5 cmr23 = 3 cm
F = N
解答
- 1. F = 89.9 N
- 2. E = 112375 N/C
- 3. E = 1.049 × 10⁶ N/C
- 4. E = 3.596 × 10⁶ N/C
- 5. F = 582.4 N
- 6. F = 35.02 N
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