+10 µC と +8 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。
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 = +8 µCr = 25 cm
F = N
2.やさしい
+40 nC の点電荷から 20 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 = +40 nCr = 20 cm
E = N/C
3.ふつう
2 つの同じ小さな金属球が +3 µC と −10 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 50 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 = +3 µCq2 = −10 µCr = 50 cm
F = N
4.ふつう
+3 µC と +1 µC の電荷が 80 cm 離れている。両者を結ぶ線上で、+3 µC の電荷からどれだけの距離 x の点で電場が 0 になるか。
q1 = +3 µCq2 = +1 µCd = 80 cm
x = cm
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 = 2 µC は直角の頂点に、q₁ = 6 µC はそこから一方の辺に沿って 6 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 = 6 µCq2 = 1 µCq3 = 2 µCr13 = 6 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 = 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 10 cm の位置に、q₂ = 5 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 = 3 µCq2 = 5 µCq3 = 6 µCr13 = 10 cmr23 = 8 cm
F = N
解答
- 1. F = 11.51 N
- 2. E = 8990 N/C
- 3. F = 0.4405 N
- 4. x = 50.72 cm
- 5. F = 32 N
- 6. F = 45.14 N
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