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
−−6 µC++5 µCr = 15 cm

−6 µC と +5 µC の 2 つの点電荷が 15 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 = −6 µCq2 = +5 µCr = 15 cm
F = N
2.やさしい
−−4 µC−−2 µCr = 4 cm

−4 µC と −2 µC の 2 つの点電荷が 4 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 = −4 µCq2 = −2 µCr = 4 cm
F = N
3.ふつう
++6 µC++4 µCP50 cm

+6 µC の電荷と +4 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 12.5 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。

q1 = +6 µCq2 = +4 µCr1 = 12.5 cmr2 = 37.5 cm
E = N/C
4.ふつう
++3 µC−−10 µCP50 cm

+3 µC の電荷と −10 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 = −10 µCr1 = 30 cmr2 = 20 cm
E = N/C
5.むずかしい
4 cm8 cm+q1​ = +2 µC+q3​ = +4 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 = 4 µC は直角の頂点に、q₁ = 2 µC はそこから一方の辺に沿って 4 cm の位置に、q₂ = 5 µC はもう一方の辺に沿って 8 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 = 2 µCq2 = 5 µCq3 = 4 µCr13 = 4 cmr23 = 8 cm
F = N
6.むずかしい
+ + + + + +− − − − − −e⁻1.5 × 10⁷ m/s10 cmE = 800 N/C

電子が 1.5 × 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 10 cm、極板間の電場は 800 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 = 1.5 × 10⁷ m/sL = 10 cmE = 800 N/Ce = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9.109 × 10⁻³¹ kg
y = mm

解答

  1. 1. F = 11.99 N
  2. 2. F = 44.95 N
  3. 3. E = 3.196 × 10⁶ N/C
  4. 4. E = 2.547 × 10⁶ N/C
  5. 5. F = 53.01 N
  6. 6. y = 3.127 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。