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
++1 µC++10 µCr = 12 cm

+1 µC と +10 µC の 2 つの点電荷が 12 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 = +1 µCq2 = +10 µCr = 12 cm
F = N
2.やさしい
++6 µC−−3 µCr = ?

+6 µC と −3 µC の点電荷が互いに 20 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 = +6 µCq2 = −3 µCF = 20 N
r = cm
3.ふつう
++5 µC++6 µCP30 cm

+5 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 15 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。

q1 = +5 µCq2 = +6 µCr1 = 15 cmr2 = 15 cm
E = N/C
4.ふつう
++3 µC−−5 µCP10 cm

+3 µC の電荷と −5 µC の電荷が 10 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 2.5 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。

q1 = +3 µCq2 = −5 µCr1 = 2.5 cmr2 = 7.5 cm
E = N/C
5.むずかしい
4 cm8 cm+q1​ = +5 µC+q3​ = +10 µC+q2​ = +8 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 = 5 µC はそこから一方の辺に沿って 4 cm の位置に、q₂ = 8 µC はもう一方の辺に沿って 8 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 = 5 µCq2 = 8 µCq3 = 10 µCr13 = 4 cmr23 = 8 cm
F = N
6.むずかしい
L = 40 cm12°qq

それぞれ質量 10 g の 2 つの同じ小球が、長さ 40 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 12° 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 = 40 cmθ = 12°g = 9.81 m/s²
q = nC

解答

  1. 1. F = 6.243 N
  2. 2. r = 8.995 cm
  3. 3. E = 399556 N/C
  4. 4. E = 5.114 × 10⁷ N/C
  5. 5. F = 302.6 N
  6. 6. q = 253.3 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。