+5 µC と −4 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 = +5 µCq2 = −4 µCF = 1 N
r = cm
2.やさしい
+6 µC と +5 µC の 2 つの点電荷が 2 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 = +5 µCr = 2 cm
F = N
3.ふつう
2 つの同じ小さな金属球が +6 µC と −4 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 10 cm 離して置く。このときの両者の間の力の大きさ F を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
q1 = +6 µCq2 = −4 µCr = 10 cm
F = N
4.ふつう
+4 µC と +6 µC の電荷が 30 cm 離れている。両者を結ぶ線上で、+4 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 = +4 µCq2 = +6 µCd = 30 cm
x = cm
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 = 2 µC はそこから一方の辺に沿って 3 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 = 2 µCq2 = 10 µCq3 = 4 µCr13 = 3 cmr23 = 3 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 = 10 µC は直角の頂点に、q₁ = 10 µC はそこから一方の辺に沿って 5 cm の位置に、q₂ = 3 µC はもう一方の辺に沿って 6 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 = 3 µCq3 = 10 µCr13 = 5 cmr23 = 6 cm
F = N
解答
- 1. r = 42.4 cm
- 2. F = 674.3 N
- 3. F = 0.899 N
- 4. x = 13.48 cm
- 5. F = 407.5 N
- 6. F = 367.3 N
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