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
−−40 nCPr = 40 cm

−40 nC の点電荷から 40 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 = −40 nCr = 40 cm
E = N/C
2.やさしい
++2 µC++5 µCr = ?

+2 µC と +5 µC の点電荷が互いに 10 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 = +5 µCF = 10 N
r = cm
3.ふつう
++5 µC−−4 µCr = 40 cm

2 つの同じ小さな金属球が +5 µC と −4 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 40 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 = +5 µCq2 = −4 µCr = 40 cm
F = N
4.ふつう
++4 µC++10 µCP20 cm

+4 µC の電荷と +10 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 10 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。

q1 = +4 µCq2 = +10 µCr1 = 10 cmr2 = 10 cm
E = N/C
5.むずかしい
10 cm10 cm+q1​ = +10 µC+q3​ = +10 µC+q2​ = +10 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 = 10 µC はそこから一方の辺に沿って 10 cm の位置に、q₂ = 10 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 = 10 µCq2 = 10 µCq3 = 10 µCr13 = 10 cmr23 = 10 cm
F = N
6.むずかしい
L = 80 cm20°qq

それぞれ質量 10 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 = 10 gL = 80 cmθ = 20°g = 9.81 m/s²
q = nC

解答

  1. 1. E = 2247 N/C
  2. 2. r = 9.482 cm
  3. 3. F = 0.01405 N
  4. 4. E = 5.394 × 10⁶ N/C
  5. 5. F = 127.1 N
  6. 6. q = 1091 nC

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。