−2 µC と +4 µC の 2 つの点電荷が 20 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 = +4 µCr = 20 cm
F = N
2.やさしい
2 つの点電荷が 36 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3 倍にする。新しい力 F′ を求めよ。
F = 36 Nq₁′ = 0.5·q₁r′ = 3·r
F′ = N
3.ふつう
3 つの点電荷が一直線上にある:左に +8 µC、そこから 30 cm 右に +5 µC、その間で左の電荷から 7.5 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 = +8 µCqR = +5 µCqM = −5 µCrL = 7.5 cmrR = 22.5 cm
F = N
4.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 10 cm 右に −3 µC、その間で左の電荷から 2.5 cm の位置に +10 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 = −3 µCqM = +10 µCrL = 2.5 cmrR = 7.5 cm
F = N
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 = 4 µC は直角の頂点に、q₁ = 3 µC はそこから一方の辺に沿って 5 cm の位置に、q₂ = 6 µC はもう一方の辺に沿って 10 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 = 3 µCq2 = 6 µCq3 = 4 µCr13 = 5 cmr23 = 10 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 = 8 µC は直角の頂点に、q₁ = 3 µC はそこから一方の辺に沿って 4 cm の位置に、q₂ = 2 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 = 3 µCq2 = 2 µCq3 = 8 µCr13 = 4 cmr23 = 4 cm
F = N
解答
- 1. F = 1.798 N
- 2. F′ = 2 N
- 3. F = 59.49 N
- 4. F = 239.7 N
- 5. F = 48.25 N
- 6. F = 162.1 N
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