解答つきクーロンの法則と電場ワークシート

無料で印刷できるクーロンの法則と電場のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
++50 nCPr = 25 cm

+50 nC の点電荷から 25 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.

q = +50 nCr = 25 cm
E = N/C
2.やさしい
+q₁+q₂r

2 つの点電荷が 4 N の力で反発し合っている。1 つ目の電荷を3 倍にし、電荷間の距離を半分にする。新しい力 F′ を求めよ。

F = 4 Nq₁′ = 3·q₁r′ = 0.5·r
F′ = N
3.ふつう
++2 µC++8 µCP20 cm

+2 µC の電荷と +8 µC の電荷が 20 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 = +8 µCr1 = 15 cmr2 = 5 cm
E = N/C
4.ふつう
−−8 µC++6 µCr = 5 cm

2 つの同じ小さな金属球が −8 µC と +6 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 5 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 = −8 µCq2 = +6 µCr = 5 cm
F = N
5.むずかしい
5 cm10 cm+q1​ = +8 µC+q3​ = +10 µC+q2​ = +4 µC

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 = 8 µC はそこから一方の辺に沿って 5 cm の位置に、q₂ = 4 µC はもう一方の辺に沿って 10 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 = 4 µCq3 = 10 µCr13 = 5 cmr23 = 10 cm
F = N
6.むずかしい
+ + + + + +− − − − − −e⁻1.5 × 10⁷ m/s8 cmE = 4300 N/C

電子が 1.5 × 10⁷ m/s で、2 枚の平行な極板の間の一様な電場に極板と平行に入射する。極板の長さは 8 cm、極板間の電場は 4300 N/C である。電子の電荷は 1.602 × 10⁻¹⁹ C、質量は 9.109 × 10⁻³¹ kg とし、重力は無視する。極板を出るとき、電子は横方向にどれだけ y 偏向しているか。答えは mm で求めよ。

v₀ = 1.5 × 10⁷ m/sL = 8 cmE = 4300 N/Ce = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9.109 × 10⁻³¹ kg
y = mm

解答

  1. 1. E = 7192 N/C
  2. 2. F′ = 48 N
  3. 3. E = 2.797 × 10⁷ N/C
  4. 4. F = 3.596 N
  5. 5. F = 289.9 N
  6. 6. y = 10.76 mm

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。