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
−−5 µC++2 µCr = 10 cm

−5 µC と +2 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 = −5 µCq2 = +2 µCr = 10 cm
F = N
2.やさしい
+q₁+q₂r

2 つの点電荷が 24 N の力で反発し合っている。1 つ目の電荷を4 倍にし、電荷間の距離を3 倍にする。新しい力 F′ を求めよ。

F = 24 Nq₁′ = 4·q₁r′ = 3·r
F′ = N
3.ふつう
−−2 µC++8 µCr = 10 cm

2 つの同じ小さな金属球が −2 µC と +8 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 = −2 µCq2 = +8 µCr = 10 cm
F = N
4.ふつう
++10 µC−−8 µCr = 40 cm

2 つの同じ小さな金属球が +10 µC と −8 µC の電荷をもっている。両者を接触させてから 40 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 = +10 µCq2 = −8 µCr = 40 cm
F = N
5.むずかしい
++P2 × 6 cm8 cm+6 µC+6 µC

+6 µC と +6 µC の電荷が 12 cm 離れている。点 P は両者の中点から垂直二等分線上を 8 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 = +6 µCq2 = +6 µCd = 12 cmh = 8 cm
E = N/C
6.むずかしい
+ + + + + +− − − − − −e⁻5 × 10⁷ m/s6 cmE = 2600 N/C

電子が 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 2600 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 = 5 × 10⁷ m/sL = 6 cmE = 2600 N/Ce = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9.109 × 10⁻³¹ kg
y = mm

解答

  1. 1. F = 8.99 N
  2. 2. F′ = 10.67 N
  3. 3. F = 8.091 N
  4. 4. F = 0.05619 N
  5. 5. E = 8.63 × 10⁶ N/C
  6. 6. y = 0.3292 mm

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。