+8 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 = +8 µCq2 = +3 µCr = 10 cm
F = N
2.やさしい
+8 µC と +3 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 = +8 µCq2 = +3 µCr = 5 cm
F = N
3.ふつう
2 つの同じ小さな金属球が +5 µC と −4 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 10 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 = −4 µCr = 10 cm
F = N
4.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 10 cm 右に −1 µC、その間で左の電荷から 6 cm の位置に +8 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 = −1 µCqM = +8 µCrL = 6 cmrR = 4 cm
F = N
5.むずかしい
電子が 2.5 × 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 2100 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 = 2.5 × 10⁷ m/sL = 8 cmE = 2100 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 = 5 µC は直角の頂点に、q₁ = 3 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 = 3 µCq2 = 4 µCq3 = 5 µCr13 = 10 cmr23 = 6 cm
F = N
解答
- 1. F = 21.58 N
- 2. F = 86.3 N
- 3. F = 0.2247 N
- 4. F = 114.9 N
- 5. y = 1.891 mm
- 6. F = 51.73 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。