−3 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 = −3 µCq2 = +5 µCr = 15 cm
F = N
2.やさしい
+20 nC の点電荷から 40 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 = +20 nCr = 40 cm
E = N/C
3.ふつう
+3 µC の電荷と −5 µC の電荷が 10 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 7.5 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +3 µCq2 = −5 µCr1 = 7.5 cmr2 = 2.5 cm
E = N/C
4.ふつう
3 つの点電荷が一直線上にある:左に +1 µC、そこから 10 cm 右に −10 µC、その間で左の電荷から 2.5 cm の位置に −2 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 = +1 µCqR = −10 µCqM = −2 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 = 6 µC は直角の頂点に、q₁ = 10 µC はそこから一方の辺に沿って 3 cm の位置に、q₂ = 8 µC はもう一方の辺に沿って 8 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 = 10 µCq2 = 8 µCq3 = 6 µCr13 = 3 cmr23 = 8 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 = 8 µC はそこから一方の辺に沿って 6 cm の位置に、q₂ = 3 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 = 8 µCq2 = 3 µCq3 = 8 µCr13 = 6 cmr23 = 4 cm
F = N
解答
- 1. F = 5.993 N
- 2. E = 1124 N/C
- 3. E = 7.671 × 10⁷ N/C
- 4. F = 60.73 N
- 5. F = 603.1 N
- 6. F = 209.1 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。