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
++10 µC−−5 µCr = 10 cm

+10 µC と −5 µC の 2 つの点電荷が 10 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 = +10 µCq2 = −5 µCr = 10 cm
F = N
2.やさしい
+ + + + + +− − − − − −e⁻E = 4100 N/C

電子(電荷 −1.602 × 10⁻¹⁹ C、質量 9.109 × 10⁻³¹ kg)が 4100 N/C の一様な電場の中にある。 重力を無視して、その加速度の大きさ a を求めよ。

E = 4100 N/C|q| = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cm = 9.109 × 10⁻³¹ kg
a = m/s²
3.ふつう
++5 µC++1 µCr = 10 cm

2 つの同じ小さな金属球が +5 µC と +1 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 = +5 µCq2 = +1 µCr = 10 cm
F = N
4.ふつう
++6 µC++1 µCP60 cm

+6 µC の電荷と +1 µC の電荷が 60 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 = +6 µCq2 = +1 µCr1 = 15 cmr2 = 45 cm
E = N/C
5.むずかしい
+ + + + + +− − − − − −e⁻2.5 × 10⁷ m/s6 cmE = 2000 N/C

電子が 2.5 × 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 6 cm、極板間の電場は 2000 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 = 2.5 × 10⁷ m/sL = 6 cmE = 2000 N/Ce = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9.109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
6.むずかしい
6 cm4 cm+q1​ = +10 µC+q3​ = +6 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 = 6 µC は直角の頂点に、q₁ = 10 µC はそこから一方の辺に沿って 6 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 = 10 µCq2 = 8 µCq3 = 6 µCr13 = 6 cmr23 = 4 cm
F = N

解答

  1. 1. F = 44.95 N
  2. 2. a = 7.211 × 10¹⁴ m/s²
  3. 3. F = 8.091 N
  4. 4. E = 2.353 × 10⁶ N/C
  5. 5. y = 1.013 mm
  6. 6. F = 308.5 N

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。