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
+ + + + + +− − − − − −e⁻E = 1200 N/C

電子(電荷 −1.602 × 10⁻¹⁹ C、質量 9.109 × 10⁻³¹ kg)が 1200 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 = 1200 N/C|q| = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cm = 9.109 × 10⁻³¹ kg
a = m/s²
2.やさしい
−−8 µC++3 µCr = 3 cm

−8 µC と +3 µC の 2 つの点電荷が 3 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 = −8 µCq2 = +3 µCr = 3 cm
F = N
3.ふつう
++5 µC−−8 µCP60 cm

+5 µC の電荷と −8 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 = +5 µCq2 = −8 µCr1 = 15 cmr2 = 45 cm
E = N/C
4.ふつう
++6 µC++3 µCE = 040 cm

+6 µC と +3 µC の電荷が 40 cm 離れている。両者を結ぶ線上で、+6 µC の電荷からどれだけの距離 x の点で電場が 0 になるか。

q1 = +6 µCq2 = +3 µCd = 40 cm
x = cm
5.むずかしい
+ + + + + +− − − − − −e⁻1 × 10⁷ m/s4 cmE = 5000 N/C

電子が 1 × 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 4 cm、極板間の電場は 5000 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 × 10⁷ m/sL = 4 cmE = 5000 N/Ce = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9.109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
6.むずかしい
10 cm5 cm+q1​ = +1 µC+q3​ = +4 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 = 4 µC は直角の頂点に、q₁ = 1 µC はそこから一方の辺に沿って 10 cm の位置に、q₂ = 8 µC はもう一方の辺に沿って 5 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 = 1 µCq2 = 8 µCq3 = 4 µCr13 = 10 cmr23 = 5 cm
F = N

解答

  1. 1. a = 2.11 × 10¹⁴ m/s²
  2. 2. F = 239.7 N
  3. 3. E = 2.353 × 10⁶ N/C
  4. 4. x = 23.43 cm
  5. 5. y = 7.035 mm
  6. 6. F = 115.1 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。