+4 µC と +6 µC の 2 つの点電荷が 2 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 = +4 µCq2 = +6 µCr = 2 cm
F = N
2.やさしい
+2 µC と +1 µC の点電荷が互いに 2 N の力を及ぼし合っている。それらはどれだけ離れているか r。答えは cm で求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
q1 = +2 µCq2 = +1 µCF = 2 N
r = cm
3.ふつう
2 つの同じ小さな金属球が −4 µC と +5 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 10 cm 離して置く。このときの両者の間の力の大きさ F を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
q1 = −4 µCq2 = +5 µCr = 10 cm
F = N
4.ふつう
+1 µC の電荷と −6 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 18 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +1 µCq2 = −6 µCr1 = 18 cmr2 = 12 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 = 3 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 = 8 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 = 8 µCq3 = 3 µCr13 = 10 cmr23 = 4 cm
F = N
6.むずかしい
+1 µC と −1 µC の電荷が 8 cm 離れている。点 P は両者の中点から垂直二等分線上を 6 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 = +1 µCq2 = −1 µCd = 8 cmh = 6 cm
E = N/C
解答
- 1. F = 539.4 N
- 2. r = 9.482 cm
- 3. F = 0.2247 N
- 4. E = 4.023 × 10⁶ N/C
- 5. F = 136.6 N
- 6. E = 1.918 × 10⁶ N/C
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。