+4 µC と −2 µC の 2 つの点電荷が 20 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 = +4 µCq2 = −2 µCr = 20 cm
F = N
2.やさしい
−6 µC と −10 µC の 2 つの点電荷が 25 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 = −6 µCq2 = −10 µCr = 25 cm
F = N
3.ふつう
3 つの点電荷が一直線上にある:左に +10 µC、そこから 10 cm 右に −6 µC、その間で左の電荷から 4 cm の位置に −5 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 = +10 µCqR = −6 µCqM = −5 µCrL = 4 cmrR = 6 cm
F = N
4.ふつう
+8 µC の電荷と +1 µC の電荷が 50 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 30 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +8 µCq2 = +1 µCr1 = 30 cmr2 = 20 cm
E = N/C
5.むずかしい
それぞれ質量 10 g の 2 つの同じ小球が、長さ 100 cm の絶縁性の糸で同じ点からつり下げられている。等しい電荷を与えると、各糸は鉛直から 5° の位置で静止する。g = 9.81 m/s² とする。各球の電荷 q を nC で求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
m = 10 gL = 100 cmθ = 5°g = 9.81 m/s²
q = nC
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 = 6 µC は直角の頂点に、q₁ = 8 µC はそこから一方の辺に沿って 5 cm の位置に、q₂ = 8 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 = 8 µCq2 = 8 µCq3 = 6 µCr13 = 5 cmr23 = 6 cm
F = N
解答
- 1. F = 1.798 N
- 2. F = 8.63 N
- 3. F = 355.9 N
- 4. E = 574361 N/C
- 5. q = 170.3 nC
- 6. F = 210.1 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。