2 つの点電荷が 56 N の力で反発し合っている。1 つ目の電荷を3 倍にし、電荷間の距離を半分にする。新しい力 F′ を求めよ。
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
F = 56 Nq₁′ = 3·q₁r′ = 0.5·r
F′ = N
2.やさしい
−3 µC と +4 µC の 2 つの点電荷が 5 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 = −3 µCq2 = +4 µCr = 5 cm
F = N
3.ふつう
3 つの点電荷が一直線上にある:左に −10 µC、そこから 10 cm 右に −2 µC、その間で左の電荷から 5 cm の位置に −1 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 = −10 µCqR = −2 µCqM = −1 µCrL = 5 cmrR = 5 cm
F = N
4.ふつう
2 つの同じ小さな金属球が −8 µC と −10 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 20 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 = −8 µCq2 = −10 µCr = 20 cm
F = N
5.むずかしい
+8 µC と −8 µC の電荷が 16 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 = +8 µCq2 = −8 µCd = 16 cmh = 8 cm
E = N/C
6.むずかしい
それぞれ質量 2 g の 2 つの同じ小球が、長さ 60 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 10° 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 = 60 cmθ = 10°g = 9.81 m/s²
q = nC
解答
- 1. F′ = 672 N
- 2. F = 43.15 N
- 3. F = 28.77 N
- 4. F = 18.2 N
- 5. E = 7.946 × 10⁶ N/C
- 6. q = 129.3 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。