−4 µC と −6 µC の 2 つの点電荷が 6 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 = −4 µCq2 = −6 µCr = 6 cm
F = N
2.やさしい
+6 µC と +8 µC の 2 つの点電荷が 12 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 = +8 µCr = 12 cm
F = N
3.ふつう
+1 µC の電荷と +5 µC の電荷が 40 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 24 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +1 µCq2 = +5 µCr1 = 24 cmr2 = 16 cm
E = N/C
4.ふつう
+5 µC の電荷と +1 µC の電荷が 50 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 25 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +5 µCq2 = +1 µCr1 = 25 cmr2 = 25 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 = 5 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 = 10 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 = 10 µCq2 = 10 µCq3 = 5 µCr13 = 5 cmr23 = 8 cm
F = N
6.むずかしい
電子が 2.5 × 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 10 cm、極板間の電場は 3300 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 = 2.5 × 10⁷ m/sL = 10 cmE = 3300 N/Ce = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9.109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
解答
- 1. F = 59.93 N
- 2. F = 29.97 N
- 3. E = 1.6 × 10⁶ N/C
- 4. E = 575360 N/C
- 5. F = 193 N
- 6. y = 4.643 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。