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−−10 µCr = ?

+10 µC と −10 µC の点電荷が互いに 50 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 = +10 µCq2 = −10 µCF = 50 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3 倍にし、電荷間の距離を2 倍にする。新しい力 F′ を求めよ。

F = 48 Nq₁′ = 3·q₁r′ = 2·r
F′ = N
3.ふつう
++1 µC++3 µCE = 010 cm

+1 µC と +3 µC の電荷が 10 cm 離れている。両者を結ぶ線上で、+1 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 = +1 µCq2 = +3 µCd = 10 cm
x = cm
4.ふつう
++8 µC−−10 µCr = 30 cm

2 つの同じ小さな金属球が +8 µC と −10 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 30 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 = +8 µCq2 = −10 µCr = 30 cm
F = N
5.むずかしい
++P2 × 3 cm3 cm+10 µC+10 µC

+10 µC と +10 µC の電荷が 6 cm 離れている。点 P は両者の中点から垂直二等分線上を 3 cm 離れた位置にある。P における電場の大きさ E を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +10 µCq2 = +10 µCd = 6 cmh = 3 cm
E = N/C
6.むずかしい
10 cm3 cm+q1​ = +4 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 = 4 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 3 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 = 4 µCq2 = 8 µCq3 = 4 µCr13 = 10 cmr23 = 3 cm
F = N

解答

  1. 1. r = 13.41 cm
  2. 2. F′ = 36 N
  3. 3. x = 3.66 cm
  4. 4. F = 0.09989 N
  5. 5. E = 7.063 × 10⁷ N/C
  6. 6. F = 320 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。