+10 µC と +8 µC の点電荷が互いに 1 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 = +10 µCq2 = +8 µCF = 1 N
r = cm
2.やさしい
−10 µC と +1 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 = −10 µCq2 = +1 µCr = 5 cm
F = N
3.ふつう
+3 µC と +4 µC の電荷が 50 cm 離れている。両者を結ぶ線上で、+3 µC の電荷からどれだけの距離 x の点で電場が 0 になるか。
q1 = +3 µCq2 = +4 µCd = 50 cm
x = cm
4.ふつう
3 つの点電荷が一直線上にある:左に +5 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 −4 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 = +5 µCqR = −10 µCqM = −4 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 = 4 µC は直角の頂点に、q₁ = 6 µC はそこから一方の辺に沿って 5 cm の位置に、q₂ = 10 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 = 6 µCq2 = 10 µCq3 = 4 µCr13 = 5 cmr23 = 10 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 = 10 µC はそこから一方の辺に沿って 10 cm の位置に、q₂ = 10 µC はもう一方の辺に沿って 3 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 = 10 µCq2 = 10 µCq3 = 6 µCr13 = 10 cmr23 = 3 cm
F = N
解答
- 1. r = 84.81 cm
- 2. F = 35.96 N
- 3. x = 23.21 cm
- 4. F = 13.27 N
- 5. F = 93.5 N
- 6. F = 601.8 N
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