2 つの点電荷が 34 N の力で反発し合っている。1 つ目の電荷を半分にし、電荷間の距離を2 倍にする。新しい力 F′ を求めよ。
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
F = 34 Nq₁′ = 0.5·q₁r′ = 2·r
F′ = N
2.やさしい
−6 µC と +6 µC の 2 つの点電荷が 12 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 = −6 µCq2 = +6 µCr = 12 cm
F = N
3.ふつう
+1 µC と +10 µC の電荷が 60 cm 離れている。両者を結ぶ線上で、+1 µC の電荷からどれだけの距離 x の点で電場が 0 になるか。
q1 = +1 µCq2 = +10 µCd = 60 cm
x = cm
4.ふつう
+5 µC と +2 µC の電荷が 20 cm 離れている。両者を結ぶ線上で、+5 µC の電荷からどれだけの距離 x の点で電場が 0 になるか。
q1 = +5 µCq2 = +2 µCd = 20 cm
x = cm
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 = 1 µC は直角の頂点に、q₁ = 2 µC はそこから一方の辺に沿って 8 cm の位置に、q₂ = 3 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 = 2 µCq2 = 3 µCq3 = 1 µCr13 = 8 cmr23 = 6 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 = 10 µC は直角の頂点に、q₁ = 4 µC はそこから一方の辺に沿って 5 cm の位置に、q₂ = 8 µC はもう一方の辺に沿って 5 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 = 4 µCq2 = 8 µCq3 = 10 µCr13 = 5 cmr23 = 5 cm
F = N
解答
- 1. F′ = 4.25 N
- 2. F = 22.47 N
- 3. x = 14.42 cm
- 4. x = 12.25 cm
- 5. F = 8.001 N
- 6. F = 321.6 N
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