−1 µC と +5 µC の 2 つの点電荷が 15 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 = −1 µCq2 = +5 µCr = 15 cm
F = N
2.やさしい
+200 nC の点電荷から 20 cm の距離における電場の大きさ E を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
q = +200 nCr = 20 cm
E = N/C
3.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 50 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 = 50 cm
F = N
4.ふつう
2 つの同じ小さな金属球が +10 µC と −8 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 5 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 = +10 µCq2 = −8 µCr = 5 cm
F = N
5.むずかしい
電子が 4.5 × 10⁷ m/s で、2 枚の平行な極板の間の一様な電場に極板と平行に入射する。極板の長さは 8 cm、極板間の電場は 1500 N/C である。電子の電荷は 1.602 × 10⁻¹⁹ C、質量は 9.109 × 10⁻³¹ kg とし、重力は無視する。極板を出るとき、電子は横方向にどれだけ y 偏向しているか。答えは mm で求めよ。
v₀ = 4.5 × 10⁷ m/sL = 8 cmE = 1500 N/Ce = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9.109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
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 = 6 µC はそこから一方の辺に沿って 10 cm の位置に、q₂ = 4 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 = 6 µCq2 = 4 µCq3 = 8 µCr13 = 10 cmr23 = 6 cm
F = N
解答
- 1. F = 1.998 N
- 2. E = 44950 N/C
- 3. F = 0.00899 N
- 4. F = 3.596 N
- 5. y = 0.4169 mm
- 6. F = 90.82 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。