理論（電気・電磁気）計算
真空中において、2つの点電荷Q₁ = 3.0×10⁻⁶ [C]、Q₂ = 6.0×10⁻⁶ [C]が距離r = 0.3 [m]離れて置かれている。このとき両電荷間に働くクーロン力F [N]として、最も近いものはどれか。ただし、クーロン定数k = 9.0×10⁹ [N·m²/C²]とする。
A.1.2 [N]
✗ 計算が誤りです。F = kQ₁Q₂/r² = 9.0×10⁹×3.0×10⁻⁶×6.0×10⁻⁶/(0.3)² = 162×10⁻³/0.09 = 1.8 [N]であり、1.2 [N]は誤りです。
B.1.8 [N]← 正解
✓ 正解です。F = kQ₁Q₂/r² = 9.0×10⁹×3.0×10⁻⁶×6.0×10⁻⁶/(0.3)² = 9.0×10⁹×18×10⁻¹²/0.09 = 162×10⁻³/0.09 = 1.8 [N]となります。
C.2.4 [N]
✗ 電荷の積を誤って計算した場合の値です。正しくはF = kQ₁Q₂/r² = 1.8 [N]です。
D.3.6 [N]
✗ 距離rをそのまま（二乗せず）使った場合の誤りです。クーロンの法則ではr²で割ります。正しくは1.8 [N]です。
この問題のポイント
F = kQ₁Q₂/r² = 9.0×10⁹×3.0×10⁻⁶×6.0×10⁻⁶/(0.3)² = 9.0×10⁹×18×10⁻¹²/0.09 = 162×10⁻³/0.09 = 1.8 [N]となります。
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