+3 µC と +1 µC の点電荷が互いに 0.5 N の力を及ぼし合っている。それらはどれだけ離れているか r。答えは cm で求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
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 = +3 µCq2 = +1 µCF = 0.5 N
r = cm
2.やさしい
+4 µC と −10 µC の点電荷が互いに 20 N の力を及ぼし合っている。それらはどれだけ離れているか r。答えは cm で求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
q1 = +4 µCq2 = −10 µCF = 20 N
r = cm
3.ふつう
+4 µC と +8 µC の電荷が 20 cm 離れている。両者を結ぶ線上で、+4 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 = +4 µCq2 = +8 µCd = 20 cm
x = cm
4.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 40 cm 右に −4 µC、その間で左の電荷から 30 cm の位置に −10 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 = −4 µCqM = −10 µCrL = 30 cmrR = 10 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 10 cm、極板間の電場は 2500 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 = 10 cmE = 2500 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 = 2 µC はそこから一方の辺に沿って 8 cm の位置に、q₂ = 5 µC はもう一方の辺に沿って 5 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 = 2 µCq2 = 5 µCq3 = 5 µCr13 = 8 cmr23 = 5 cm
F = N
解答
- 1. r = 23.22 cm
- 2. r = 13.41 cm
- 3. x = 8.284 cm
- 4. F = 39.96 N
- 5. y = 3.517 mm
- 6. F = 90.99 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。