−4 µC と +10 µC の 2 つの点電荷が 2 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 = +10 µCr = 2 cm
F = N
2.やさしい
+4 µC と +10 µC の 2 つの点電荷が 8 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 = +4 µCq2 = +10 µCr = 8 cm
F = N
3.ふつう
+3 µC の電荷と +2 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 = +3 µCq2 = +2 µCr1 = 36 cmr2 = 24 cm
E = N/C
4.ふつう
+5 µC と +8 µC の電荷が 40 cm 離れている。両者を結ぶ線上で、+5 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 = +5 µCq2 = +8 µCd = 40 cm
x = cm
5.むずかしい
+1 µC と +1 µC の電荷が 8 cm 離れている。点 P は両者の中点から垂直二等分線上を 8 cm 離れた位置にある。P における電場の大きさ E を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
q1 = +1 µCq2 = +1 µCd = 8 cmh = 8 cm
E = N/C
6.むずかしい
それぞれ質量 1 g の 2 つの同じ小球が、長さ 80 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 20° 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 = 1 gL = 80 cmθ = 20°g = 9.81 m/s²
q = nC
解答
- 1. F = 899 N
- 2. F = 56.19 N
- 3. E = 104051 N/C
- 4. x = 17.66 cm
- 5. E = 2.01 × 10⁶ N/C
- 6. q = 344.9 nC
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。