+8 µC と −2 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 = +8 µCq2 = −2 µCr = 3 cm
F = N
2.やさしい
+3 µC と −4 µC の点電荷が互いに 10 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.
q1 = +3 µCq2 = −4 µCF = 10 N
r = cm
3.ふつう
+4 µC の電荷と −10 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 = +4 µCq2 = −10 µCr1 = 24 cmr2 = 16 cm
E = N/C
4.ふつう
3 つの点電荷が一直線上にある:左に +5 µC、そこから 10 cm 右に −2 µC、その間で左の電荷から 2.5 cm の位置に −1 µC。中央の電荷に働く電気力の合力の大きさ F を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
qL = +5 µCqR = −2 µCqM = −1 µCrL = 2.5 cmrR = 7.5 cm
F = N
5.むずかしい
+1 µC と −1 µC の電荷が 10 cm 離れている。点 P は両者の中点から垂直二等分線上を 8 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 = +1 µCq2 = −1 µCd = 10 cmh = 8 cm
E = N/C
6.むずかしい
+1 µC と +1 µC の電荷が 16 cm 離れている。点 P は両者の中点から垂直二等分線上を 10 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 = +1 µCq2 = +1 µCd = 16 cmh = 10 cm
E = N/C
解答
- 1. F = 159.8 N
- 2. r = 10.39 cm
- 3. E = 4.136 × 10⁶ N/C
- 4. F = 75.12 N
- 5. E = 1.071 × 10⁶ N/C
- 6. E = 856099 N/C
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