1.やさしい
2 つの点電荷が 22 N の力で反発し合っている。1 つ目の電荷を2 倍にし、電荷間の距離を半分にする。新しい力 F′ を求めよ。
F = 22 Nq₁′ = 2·q₁r′ = 0.5·r
F′ = N
解答つきクーロンの法則と電場ワークシート
2.やさしい
−1 µC の点電荷から 3 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 = −1 µCr = 3 cm
E = N/C
3.ふつう
+8 µC と +5 µC の電荷が 100 cm 離れている。両者を結ぶ線上で、+8 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 = +8 µCq2 = +5 µCd = 100 cm
x = cm
4.ふつう
+10 µC の電荷と +1 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 = +10 µCq2 = +1 µCr1 = 4 cmr2 = 6 cm
E = N/C
5.むずかしい
電子が 3 × 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 5 cm、極板間の電場は 2200 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 = 3 × 10⁷ m/sL = 5 cmE = 2200 N/Ce = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9.109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
6.むずかしい
電子が 3 × 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 8 cm、極板間の電場は 1100 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 = 3 × 10⁷ m/sL = 8 cmE = 1100 N/Ce = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9.109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
解答
- 1. F′ = 176 N
- 2. E = 9.989 × 10⁶ N/C
- 3. x = 55.85 cm
- 4. E = 5.369 × 10⁷ N/C
- 5. y = 0.5374 mm
- 6. y = 0.6878 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。