2 つの点電荷が 50 N の力で反発し合っている。1 つ目の電荷を4 倍にし、電荷間の距離を半分にする。新しい力 F′ を求めよ。
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
F = 50 Nq₁′ = 4·q₁r′ = 0.5·r
F′ = N
2.やさしい
−3 µC と −10 µC の 2 つの点電荷が 6 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 = −3 µCq2 = −10 µCr = 6 cm
F = N
3.ふつう
3 つの点電荷が一直線上にある:左に +4 µC、そこから 20 cm 右に −6 µC、その間で左の電荷から 15 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 = +4 µCqR = −6 µCqM = +2 µCrL = 15 cmrR = 5 cm
F = N
4.ふつう
+4 µC の電荷と +5 µC の電荷が 60 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 36 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +4 µCq2 = +5 µCr1 = 36 cmr2 = 24 cm
E = N/C
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 = 3 µC はそこから一方の辺に沿って 5 cm の位置に、q₂ = 1 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 = 1 µCq3 = 6 µCr13 = 5 cmr23 = 4 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 = 1 µC は直角の頂点に、q₁ = 1 µC はそこから一方の辺に沿って 5 cm の位置に、q₂ = 2 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 = 1 µCq2 = 2 µCq3 = 1 µCr13 = 5 cmr23 = 6 cm
F = N
解答
- 1. F′ = 800 N
- 2. F = 74.92 N
- 3. F = 46.35 N
- 4. E = 502913 N/C
- 5. F = 72.98 N
- 6. F = 6.154 N
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