−3 µC と +3 µC の 2 つの点電荷が 12 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 = −3 µCq2 = +3 µCr = 12 cm
F = N
2.やさしい
+6 µC と +2 µC の 2 つの点電荷が 12 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 = +6 µCq2 = +2 µCr = 12 cm
F = N
3.ふつう
+10 µC の電荷と −5 µC の電荷が 50 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 37.5 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +10 µCq2 = −5 µCr1 = 37.5 cmr2 = 12.5 cm
E = N/C
4.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 40 cm 右に +10 µC、その間で左の電荷から 16 cm の位置に +3 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 = +10 µCqM = +3 µCrL = 16 cmrR = 24 cm
F = N
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 = 2 µC は直角の頂点に、q₁ = 2 µC はそこから一方の辺に沿って 10 cm の位置に、q₂ = 6 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 = 2 µCq2 = 6 µCq3 = 2 µCr13 = 10 cmr23 = 5 cm
F = N
6.むずかしい
電子が 2.5 × 10⁷ m/s で、2 枚の平行な極板の間の一様な電場に極板と平行に入射する。極板の長さは 6 cm、極板間の電場は 1300 N/C である。電子の電荷は 1.602 × 10⁻¹⁹ C、質量は 9.109 × 10⁻³¹ kg とし、重力は無視する。極板を出るとき、電子は横方向にどれだけ y 偏向しているか。答えは mm で求めよ。
v₀ = 2.5 × 10⁷ m/sL = 6 cmE = 1300 N/Ce = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9.109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
解答
- 1. F = 5.619 N
- 2. F = 7.492 N
- 3. E = 3.516 × 10⁶ N/C
- 4. F = 5.853 N
- 5. F = 43.3 N
- 6. y = 0.6585 mm
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。