+4 µC と +3 µC の 2 つの点電荷が 25 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 = +4 µCq2 = +3 µCr = 25 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
+4 µC の電荷と +8 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 30 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +4 µCq2 = +8 µCr1 = 30 cmr2 = 20 cm
E = N/C
4.ふつう
+5 µC の電荷と +1 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 12.5 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +5 µCq2 = +1 µCr1 = 12.5 cmr2 = 37.5 cm
E = N/C
5.むずかしい
それぞれ質量 3 g の 2 つの同じ小球が、長さ 30 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 8° 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 = 3 gL = 30 cmθ = 8°g = 9.81 m/s²
q = nC
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 30 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 5° 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 = 30 cmθ = 5°g = 9.81 m/s²
q = nC
解答
- 1. F = 1.726 N
- 2. F = 112.4 N
- 3. E = 1.398 × 10⁶ N/C
- 4. E = 2.813 × 10⁶ N/C
- 5. q = 56.64 nC
- 6. q = 22.85 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。