+6 µC と +1 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 = +6 µCq2 = +1 µCr = 6 cm
F = N
2.やさしい
−10 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。
q1 = −10 µCq2 = −2 µCr = 10 cm
F = N
3.ふつう
3 つの点電荷が一直線上にある:左に −1 µC、そこから 10 cm 右に −5 µC、その間で左の電荷から 7.5 cm の位置に −2 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 = −1 µCqR = −5 µCqM = −2 µCrL = 7.5 cmrR = 2.5 cm
F = N
4.ふつう
+5 µC と +6 µC の電荷が 20 cm 離れている。両者を結ぶ線上で、+5 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 = +5 µCq2 = +6 µCd = 20 cm
x = cm
5.むずかしい
+2 µC と −2 µC の電荷が 12 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 = +2 µCq2 = −2 µCd = 12 cmh = 10 cm
E = N/C
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 = 6 µC は直角の頂点に、q₁ = 8 µC はそこから一方の辺に沿って 4 cm の位置に、q₂ = 3 µC はもう一方の辺に沿って 10 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 = 3 µCq3 = 6 µCr13 = 4 cmr23 = 10 cm
F = N
解答
- 1. F = 14.98 N
- 2. F = 17.98 N
- 3. F = 140.6 N
- 4. x = 9.545 cm
- 5. E = 1.36 × 10⁶ N/C
- 6. F = 270.2 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。