−1 µC と +1 µC の 2 つの点電荷が 10 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 = −1 µCq2 = +1 µCr = 10 cm
F = N
2.やさしい
−5 µC と −8 µC の 2 つの点電荷が 10 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 = −5 µCq2 = −8 µCr = 10 cm
F = N
3.ふつう
+10 µC の電荷と −3 µC の電荷が 60 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 45 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +10 µCq2 = −3 µCr1 = 45 cmr2 = 15 cm
E = N/C
4.ふつう
+1 µC の電荷と −6 µC の電荷が 60 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 45 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +1 µCq2 = −6 µCr1 = 45 cmr2 = 15 cm
E = N/C
5.むずかしい
+5 µC と −5 µC の電荷が 6 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 = +5 µCq2 = −5 µCd = 6 cmh = 8 cm
E = N/C
6.むずかしい
電子が 4.5 × 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 4000 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 = 4.5 × 10⁷ m/sL = 6 cmE = 4000 N/Ce = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9.109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
解答
- 1. F = 0.899 N
- 2. F = 35.96 N
- 3. E = 1.643 × 10⁶ N/C
- 4. E = 2.442 × 10⁶ N/C
- 5. E = 4.324 × 10⁶ N/C
- 6. y = 0.6253 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。