+5 µC と −2 µC の点電荷が互いに 50 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 = +5 µCq2 = −2 µCF = 50 N
r = cm
2.やさしい
−2 µC と +3 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。
q1 = −2 µCq2 = +3 µCr = 2 cm
F = N
3.ふつう
2 つの同じ小さな金属球が −6 µC と +2 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 25 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 = −6 µCq2 = +2 µCr = 25 cm
F = N
4.ふつう
+3 µC の電荷と −1 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 = +3 µCq2 = −1 µCr1 = 2.5 cmr2 = 7.5 cm
E = N/C
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 = 1 µC は直角の頂点に、q₁ = 4 µC はそこから一方の辺に沿って 5 cm の位置に、q₂ = 8 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 = 4 µCq2 = 8 µCq3 = 1 µCr13 = 5 cmr23 = 6 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 = 1 µC はそこから一方の辺に沿って 4 cm の位置に、q₂ = 3 µC はもう一方の辺に沿って 10 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 = 1 µCq2 = 3 µCq3 = 6 µCr13 = 4 cmr23 = 10 cm
F = N
解答
- 1. r = 4.24 cm
- 2. F = 134.8 N
- 3. F = 0.5754 N
- 4. E = 4.475 × 10⁷ N/C
- 5. F = 24.62 N
- 6. F = 37.4 N
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