+5 µC と −3 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。
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 = −3 µCr = 4 cm
F = N
2.やさしい
+3 µC と +2 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 = +3 µCq2 = +2 µCr = 10 cm
F = N
3.ふつう
+4 µC と +5 µC の電荷が 60 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 = +5 µCd = 60 cm
x = cm
4.ふつう
+3 µC と +2 µC の電荷が 80 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 = +2 µCd = 80 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 = 3 µC は直角の頂点に、q₁ = 5 µC はそこから一方の辺に沿って 3 cm の位置に、q₂ = 3 µC はもう一方の辺に沿って 4 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 = 5 µCq2 = 3 µCq3 = 3 µCr13 = 3 cmr23 = 4 cm
F = N
6.むずかしい
+3 µC と −3 µC の電荷が 8 cm 離れている。点 P は両者の中点から垂直二等分線上を 12 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 = +3 µCq2 = −3 µCd = 8 cmh = 12 cm
E = N/C
解答
- 1. F = 84.28 N
- 2. F = 5.394 N
- 3. x = 28.33 cm
- 4. x = 44.04 cm
- 5. F = 158.1 N
- 6. E = 1.066 × 10⁶ N/C
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。