2 つの点電荷が 26 N の力で反発し合っている。1 つ目の電荷を半分にし、電荷間の距離を4 倍にする。新しい力 F′ を求めよ。
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
F = 26 Nq₁′ = 0.5·q₁r′ = 4·r
F′ = N
2.やさしい
−10 µC と −4 µC の 2 つの点電荷が 20 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 = −4 µCr = 20 cm
F = N
3.ふつう
+1 µC の電荷と −10 µC の電荷が 60 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 = +1 µCq2 = −10 µCr1 = 24 cmr2 = 36 cm
E = N/C
4.ふつう
+3 µC の電荷と +2 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 16 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +3 µCq2 = +2 µCr1 = 16 cmr2 = 24 cm
E = N/C
5.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 10 cm の位置に、q₂ = 1 µC はもう一方の辺に沿って 4 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 = 1 µCq3 = 6 µCr13 = 10 cmr23 = 4 cm
F = N
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 = 10 µC は直角の頂点に、q₁ = 4 µC はそこから一方の辺に沿って 5 cm の位置に、q₂ = 3 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 = 4 µCq2 = 3 µCq3 = 10 µCr13 = 5 cmr23 = 6 cm
F = N
解答
- 1. F′ = 0.8125 N
- 2. F = 8.99 N
- 3. E = 849749 N/C
- 4. E = 741363 N/C
- 5. F = 54.76 N
- 6. F = 162.2 N
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