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−−6 µCr = ?

+5 µC と −6 µC の点電荷が互いに 10 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 = +5 µCq2 = −6 µCF = 10 N
r = cm
2.やさしい
−−8 µCPr = 30 cm

−8 µC の点電荷から 30 cm の距離における電場の大きさ E を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².

q = −8 µCr = 30 cm
E = N/C
3.ふつう
++2 µC−−2 µC−−8 µC5 cm + 5 cm

3 つの点電荷が一直線上にある:左に +2 µC、そこから 10 cm 右に −8 µC、その間で左の電荷から 5 cm の位置に −2 µC。中央の電荷に働く電気力の合力の大きさ F を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².

qL = +2 µCqR = −8 µCqM = −2 µCrL = 5 cmrR = 5 cm
F = N
4.ふつう
++3 µC++3 µCP50 cm

+3 µC の電荷と +3 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 30 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。

q1 = +3 µCq2 = +3 µCr1 = 30 cmr2 = 20 cm
E = N/C
5.むずかしい
6 cm5 cm+q1​ = +3 µC+q3​ = +10 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 = 10 µC は直角の頂点に、q₁ = 3 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 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 = 3 µCq2 = 8 µCq3 = 10 µCr13 = 6 cmr23 = 5 cm
F = N
6.むずかしい
+ + + + + +− − − − − −e⁻2 × 10⁷ m/s8 cmE = 1800 N/C

電子が 2 × 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 8 cm、極板間の電場は 1800 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 × 10⁷ m/sL = 8 cmE = 1800 N/Ce = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9.109 × 10⁻³¹ kg
y = mm

解答

  1. 1. r = 16.42 cm
  2. 2. E = 799111 N/C
  3. 3. F = 71.92 N
  4. 4. E = 374583 N/C
  5. 5. F = 297.3 N
  6. 6. y = 2.533 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。