+4 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。
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 = +2 µCr = 10 cm
F = N
2.やさしい
−200 nC の点電荷から 8 cm の距離における電場の大きさ E を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
q = −200 nCr = 8 cm
E = N/C
3.ふつう
+2 µC と +5 µC の電荷が 100 cm 離れている。両者を結ぶ線上で、+2 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 = +2 µCq2 = +5 µCd = 100 cm
x = cm
4.ふつう
+2 µC の電荷と −8 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 36 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +2 µCq2 = −8 µCr1 = 36 cmr2 = 24 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 = 6 µC はそこから一方の辺に沿って 3 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 = 6 µCq2 = 1 µCq3 = 5 µCr13 = 3 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 = 5 µC は直角の頂点に、q₁ = 3 µC はそこから一方の辺に沿って 6 cm の位置に、q₂ = 8 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 = 3 µCq2 = 8 µCq3 = 5 µCr13 = 6 cmr23 = 3 cm
F = N
解答
- 1. F = 7.192 N
- 2. E = 280938 N/C
- 3. x = 38.74 cm
- 4. E = 1.387 × 10⁶ N/C
- 5. F = 299.7 N
- 6. F = 401.3 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。