−8 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 = −8 µCq2 = +6 µCr = 6 cm
F = N
2.やさしい
+3 µC と +6 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 = +3 µCq2 = +6 µCr = 12 cm
F = N
3.ふつう
+4 µC と +2 µC の電荷が 80 cm 離れている。両者を結ぶ線上で、+4 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 = +4 µCq2 = +2 µCd = 80 cm
x = cm
4.ふつう
3 つの点電荷が一直線上にある:左に +10 µC、そこから 40 cm 右に +4 µC、その間で左の電荷から 10 cm の位置に −6 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 = +10 µCqR = +4 µCqM = −6 µCrL = 10 cmrR = 30 cm
F = N
5.むずかしい
それぞれ質量 2 g の 2 つの同じ小球が、長さ 30 cm の絶縁性の糸で同じ点からつり下げられている。等しい電荷を与えると、各糸は鉛直から 12° の位置で静止する。g = 9.81 m/s² とする。各球の電荷 q を nC で求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
m = 2 gL = 30 cmθ = 12°g = 9.81 m/s²
q = nC
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 = 8 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 = 6 µC はもう一方の辺に沿って 6 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 = 6 µCq3 = 8 µCr13 = 4 cmr23 = 6 cm
F = N
解答
- 1. F = 119.9 N
- 2. F = 11.24 N
- 3. x = 46.86 cm
- 4. F = 51.54 N
- 5. q = 84.96 nC
- 6. F = 379.1 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。