−8 µC と +3 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 = −8 µCq2 = +3 µCr = 20 cm
F = N
2.やさしい
−2 µC と +10 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 = −2 µCq2 = +10 µCr = 4 cm
F = N
3.ふつう
+2 µC の電荷と −4 µC の電荷が 10 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 2.5 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +2 µCq2 = −4 µCr1 = 2.5 cmr2 = 7.5 cm
E = N/C
4.ふつう
+1 µC の電荷と −10 µC の電荷が 30 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 15 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +1 µCq2 = −10 µCr1 = 15 cmr2 = 15 cm
E = N/C
5.むずかしい
それぞれ質量 2 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 = 2 gL = 80 cmθ = 20°g = 9.81 m/s²
q = nC
6.むずかしい
+1 µC と +1 µC の電荷が 20 cm 離れている。点 P は両者の中点から垂直二等分線上を 4 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 = 20 cmh = 4 cm
E = N/C
解答
- 1. F = 5.394 N
- 2. F = 112.4 N
- 3. E = 3.516 × 10⁷ N/C
- 4. E = 4.395 × 10⁶ N/C
- 5. q = 487.7 nC
- 6. E = 575656 N/C
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。