+5 µC と −3 µC の 2 つの点電荷が 8 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 = +5 µCq2 = −3 µCr = 8 cm
F = N
2.やさしい
+2 µC と +4 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。
q1 = +2 µCq2 = +4 µCr = 10 cm
F = N
3.ふつう
2 つの同じ小さな金属球が −6 µC と +2 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 10 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 = −6 µCq2 = +2 µCr = 10 cm
F = N
4.ふつう
+8 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 12 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +8 µCq2 = −4 µCr1 = 12 cmr2 = 8 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 = 10 µC は直角の頂点に、q₁ = 8 µC はそこから一方の辺に沿って 6 cm の位置に、q₂ = 5 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 = 5 µCq3 = 10 µCr13 = 6 cmr23 = 6 cm
F = N
6.むずかしい
+5 µC と +5 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 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 = +5 µCq2 = +5 µCd = 12 cmh = 10 cm
E = N/C
解答
- 1. F = 21.07 N
- 2. F = 7.192 N
- 3. F = 3.596 N
- 4. E = 1.061 × 10⁷ N/C
- 5. F = 235.6 N
- 6. E = 5.668 × 10⁶ N/C
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。