1.やさしい
2 つの点電荷が 22 N の力で反発し合っている。1 つ目の電荷を3 倍にし、電荷間の距離を半分にする。新しい力 F′ を求めよ。
F = 22 Nq₁′ = 3·q₁r′ = 0.5·r
F′ = N
解答つきクーロンの法則と電場ワークシート
2.やさしい
−5 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.
q = −5 µCr = 10 cm
E = N/C
3.ふつう
3 つの点電荷が一直線上にある：左に −6 µC、そこから 40 cm 右に −6 µC、その間で左の電荷から 30 cm の位置に −5 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 = −6 µCqR = −6 µCqM = −5 µCrL = 30 cmrR = 10 cm
F = N
4.ふつう
+2 µC の電荷と −10 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 12 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +2 µCq2 = −10 µCr1 = 12 cmr2 = 18 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 = 2 µC は直角の頂点に、q₁ = 1 µC はそこから一方の辺に沿って 3 cm の位置に、q₂ = 1 µC はもう一方の辺に沿って 8 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 = 1 µCq2 = 1 µCq3 = 2 µCr13 = 3 cmr23 = 8 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 = 2 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 = 6 µC はもう一方の辺に沿って 4 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 = 6 µCq3 = 2 µCr13 = 6 cmr23 = 4 cm
F = N
解答
- 1. F′ = 264 N
- 2. E = 4.495 × 10⁶ N/C
- 3. F = 23.97 N
- 4. E = 4.023 × 10⁶ N/C
- 5. F = 20.17 N
- 6. F = 73.78 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。