−10 µC と −3 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。
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 = −10 µCq2 = −3 µCr = 10 cm
F = N
2.やさしい
−2 µC と +10 µC の 2 つの点電荷が 5 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 = +10 µCr = 5 cm
F = N
3.ふつう
+2 µC の電荷と +1 µC の電荷が 30 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 18 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +2 µCq2 = +1 µCr1 = 18 cmr2 = 12 cm
E = N/C
4.ふつう
2 つの同じ小さな金属球が −1 µC と −4 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 15 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 = −1 µCq2 = −4 µCr = 15 cm
F = N
5.むずかしい
+5 µC と −5 µC の電荷が 8 cm 離れている。点 P は両者の中点から垂直二等分線上を 4 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 = 8 cmh = 4 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 = 10 µC は直角の頂点に、q₁ = 2 µC はそこから一方の辺に沿って 4 cm の位置に、q₂ = 3 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 = 2 µCq2 = 3 µCq3 = 10 µCr13 = 4 cmr23 = 10 cm
F = N
解答
- 1. F = 26.97 N
- 2. F = 71.92 N
- 3. E = 69367 N/C
- 4. F = 2.497 N
- 5. E = 1.987 × 10⁷ N/C
- 6. F = 115.6 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。