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
++4 µC++6 µCr = ?

+4 µC と +6 µC の点電荷が互いに 1 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 = +4 µCq2 = +6 µCF = 1 N
r = cm
2.やさしい
+q₁+q₂r

2 つの点電荷が 48 N の力で反発し合っている。1 つ目の電荷を半分にし、電荷間の距離を3 倍にする。新しい力 F′ を求めよ。

F = 48 Nq₁′ = 0.5·q₁r′ = 3·r
F′ = N
3.ふつう
++5 µC−−2 µCP50 cm

+5 µC の電荷と −2 µC の電荷が 50 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 37.5 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。

q1 = +5 µCq2 = −2 µCr1 = 37.5 cmr2 = 12.5 cm
E = N/C
4.ふつう
++4 µC++8 µCE = 040 cm

+4 µC と +8 µC の電荷が 40 cm 離れている。両者を結ぶ線上で、+4 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 = +4 µCq2 = +8 µCd = 40 cm
x = cm
5.むずかしい
8 cm5 cm+q1​ = +6 µC+q3​ = +2 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 = 2 µC は直角の頂点に、q₁ = 6 µC はそこから一方の辺に沿って 8 cm の位置に、q₂ = 4 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 = 6 µCq2 = 4 µCq3 = 2 µCr13 = 8 cmr23 = 5 cm
F = N
6.むずかしい
10 cm6 cm+q1​ = +5 µC+q3​ = +3 µC+q2​ = +5 µC

3 つの正の点電荷が直角三角形の頂点にある:q₃ = 3 µC は直角の頂点に、q₁ = 5 µC はそこから一方の辺に沿って 10 cm の位置に、q₂ = 5 µC はもう一方の辺に沿って 6 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 = 5 µCq3 = 3 µCr13 = 10 cmr23 = 6 cm
F = N

解答

  1. 1. r = 46.45 cm
  2. 2. F′ = 2.667 N
  3. 3. E = 1.47 × 10⁶ N/C
  4. 4. x = 16.57 cm
  5. 5. F = 33.34 N
  6. 6. F = 39.81 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。