−8 µC と −3 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。
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 = 6 cm
F = N
2.やさしい
+5 µC と +8 µC の 2 つの点電荷が 4 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 = +5 µCq2 = +8 µCr = 4 cm
F = N
3.ふつう
+8 µC の電荷と +5 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 12.5 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +8 µCq2 = +5 µCr1 = 12.5 cmr2 = 37.5 cm
E = N/C
4.ふつう
+4 µC の電荷と +10 µC の電荷が 20 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 5 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +4 µCq2 = +10 µCr1 = 5 cmr2 = 15 cm
E = N/C
5.むずかしい
それぞれ質量 8 g の 2 つの同じ小球が、長さ 50 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 = 8 gL = 50 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 = 3 µC は直角の頂点に、q₁ = 5 µC はそこから一方の辺に沿って 10 cm の位置に、q₂ = 10 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 = 5 µCq2 = 10 µCq3 = 3 µCr13 = 10 cmr23 = 6 cm
F = N
解答
- 1. F = 59.93 N
- 2. F = 224.7 N
- 3. E = 4.283 × 10⁶ N/C
- 4. E = 1.039 × 10⁷ N/C
- 5. q = 76.17 nC
- 6. F = 76.12 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。