+10 µC と −3 µC の点電荷が互いに 50 N の力を及ぼし合っている。それらはどれだけ離れているか r。答えは cm で求めよ。 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
q1 = +10 µCq2 = −3 µCF = 50 N
r = cm
2.やさしい
2 つの点電荷が 2 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 = 2 Nq₁′ = 3·q₁r′ = 0.5·r
F′ = N
3.ふつう
+4 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 20 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +4 µCq2 = +2 µCr1 = 20 cmr2 = 30 cm
E = N/C
4.ふつう
2 つの同じ小さな金属球が +5 µC と −6 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 25 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 = +5 µCq2 = −6 µCr = 25 cm
F = N
5.むずかしい
+1 µC と −1 µC の電荷が 10 cm 離れている。点 P は両者の中点から垂直二等分線上を 10 cm 離れた位置にある。P における電場の大きさ E を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
q1 = +1 µCq2 = −1 µCd = 10 cmh = 10 cm
E = N/C
6.むずかしい
+1 µC と −1 µC の電荷が 12 cm 離れている。点 P は両者の中点から垂直二等分線上を 8 cm 離れた位置にある。P における電場の大きさ E を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
q1 = +1 µCq2 = −1 µCd = 12 cmh = 8 cm
E = N/C
解答
- 1. r = 7.344 cm
- 2. F′ = 24 N
- 3. E = 699222 N/C
- 4. F = 0.03596 N
- 5. E = 643272 N/C
- 6. E = 1.079 × 10⁶ N/C
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