−40 nC 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.
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
q = −40 nCr = 3 cm
E = N/C
2.やさしい
−10 µC と −10 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。
q1 = −10 µCq2 = −10 µCr = 6 cm
F = N
3.ふつう
+3 µC の電荷と +6 µC の電荷が 50 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 12.5 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +3 µCq2 = +6 µCr1 = 12.5 cmr2 = 37.5 cm
E = N/C
4.ふつう
+2 µC の電荷と +4 µC の電荷が 30 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 15 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +2 µCq2 = +4 µCr1 = 15 cmr2 = 15 cm
E = N/C
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 80 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 20° 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 = 80 cmθ = 20°g = 9.81 m/s²
q = nC
6.むずかしい
それぞれ質量 3 g の 2 つの同じ小球が、長さ 80 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 20° 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 = 3 gL = 80 cmθ = 20°g = 9.81 m/s²
q = nC
解答
- 1. E = 399556 N/C
- 2. F = 249.7 N
- 3. E = 1.343 × 10⁶ N/C
- 4. E = 799111 N/C
- 5. q = 487.7 nC
- 6. q = 597.3 nC
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