−2 µC と −6 µC の 2 つの点電荷が 3 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 = −6 µCr = 3 cm
F = N
2.やさしい
+2 µC と +8 µC の点電荷が互いに 5 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.
q1 = +2 µCq2 = +8 µCF = 5 N
r = cm
3.ふつう
3 つの点電荷が一直線上にある:左に +2 µC、そこから 20 cm 右に −2 µC、その間で左の電荷から 12 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 = +2 µCqR = −2 µCqM = −1 µCrL = 12 cmrR = 8 cm
F = N
4.ふつう
+2 µC の電荷と −3 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 12.5 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +2 µCq2 = −3 µCr1 = 12.5 cmr2 = 37.5 cm
E = N/C
5.むずかしい
+8 µC と +8 µC の電荷が 16 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 = +8 µCq2 = +8 µCd = 16 cmh = 8 cm
E = N/C
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 = 8 µC はそこから一方の辺に沿って 8 cm の位置に、q₂ = 5 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 = 5 µCq3 = 2 µCr13 = 8 cmr23 = 3 cm
F = N
解答
- 1. F = 119.9 N
- 2. r = 16.96 cm
- 3. F = 4.058 N
- 4. E = 1.343 × 10⁶ N/C
- 5. E = 7.946 × 10⁶ N/C
- 6. F = 102.4 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。