+5 µC と −3 µC の 2 つの点電荷が 3 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 = 3 cm
F = N
2.やさしい
+8 µC と +2 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 = +8 µCq2 = +2 µCr = 2 cm
F = N
3.ふつう
+1 µC の電荷と −10 µC の電荷が 10 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 4 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +1 µCq2 = −10 µCr1 = 4 cmr2 = 6 cm
E = N/C
4.ふつう
+1 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 15 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +1 µCq2 = −3 µCr1 = 15 cmr2 = 45 cm
E = N/C
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 = 1 µC は直角の頂点に、q₁ = 8 µC はそこから一方の辺に沿って 5 cm の位置に、q₂ = 1 µC はもう一方の辺に沿って 8 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 = 8 µCq2 = 1 µCq3 = 1 µCr13 = 5 cmr23 = 8 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 = 3 µC は直角の頂点に、q₁ = 2 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 5 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 = 3 µCq3 = 3 µCr13 = 5 cmr23 = 5 cm
F = N
解答
- 1. F = 149.8 N
- 2. F = 359.6 N
- 3. E = 3.059 × 10⁷ N/C
- 4. E = 532741 N/C
- 5. F = 28.8 N
- 6. F = 38.9 N
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。