+80 nC の点電荷から 2 cm の距離における電場の大きさ E を求めよ。 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
q = +80 nCr = 2 cm
E = N/C
2.やさしい
+4 µC と −8 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.
q1 = +4 µCq2 = −8 µCF = 50 N
r = cm
3.ふつう
3 つの点電荷が一直線上にある:左に −1 µC、そこから 10 cm 右に +2 µC、その間で左の電荷から 6 cm の位置に +8 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 = −1 µCqR = +2 µCqM = +8 µCrL = 6 cmrR = 4 cm
F = N
4.ふつう
+4 µC の電荷と −5 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 22.5 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +4 µCq2 = −5 µCr1 = 22.5 cmr2 = 7.5 cm
E = N/C
5.むずかしい
+5 µC と +5 µC の電荷が 12 cm 離れている。点 P は両者の中点から垂直二等分線上を 6 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 = +5 µCq2 = +5 µCd = 12 cmh = 6 cm
E = N/C
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 = 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 6 cm の位置に、q₂ = 8 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 = 4 µCq2 = 8 µCq3 = 1 µCr13 = 6 cmr23 = 5 cm
F = N
解答
- 1. E = 1.798 × 10⁶ N/C
- 2. r = 7.585 cm
- 3. F = 109.9 N
- 4. E = 8.701 × 10⁶ N/C
- 5. E = 8.829 × 10⁶ N/C
- 6. F = 30.45 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。