解答つき磁場と電磁誘導ワークシート

無料で印刷できる磁場と電磁誘導のワークシート: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
I = 8 APr = 10 cmB = ?

長い直線導線に 8 A の電流が流れています。導線から 10 cm 離れた点 P での磁束密度 B を求めてください。

I = 8 Ar = 10 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
2.やさしい
−v = 4 × 10⁶ m/sB = 0.5 T

電子 が、0.5 T の一様な磁場と 45° の角をなして 4 × 10⁶ m/s で動きます。それに働く磁気力の大きさ F を求めてください。

|q| = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cv = 4 × 10⁶ m/sB = 0.5 Tθ = 45°
F = fN
3.ふつう
−v = 2.5 × 10⁶ m/sB = 5 mT

電子 が、5 mT の一様な磁場の中で円運動をしています。1 周にかかる時間 T を求めてください。

m = 9.109 × 10⁻³¹ kg|q| = 1.602 × 10⁻¹⁹ CB = 5 mT
T = ns
4.ふつう
−v = 6 × 10⁶ m/sr = 0.8529 cmB = ?

6 × 10⁶ m/s で動く 電子 が、一様な磁場に直角に入り、半径 0.8529 cm の円運動をします。磁束密度 B を求めてください。

m = 9.109 × 10⁻³¹ kg|q| = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cv = 6 × 10⁶ m/sr = 0.8529 cm
B = mT
5.むずかしい
I = 1 Al = 25 cmN = 800, ⌀ 5 cm

空芯の長いソレノイドの巻き数は 800、長さは 25 cm、直径は 5 cm です。1 A が流れているとき、その磁場に蓄えられるエネルギー W を求めてください。

N = 800l = 25 cm⌀ = 5 cmI = 1 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = mJ
6.むずかしい
E = 1 × 10⁴ V/m, B1​ = 0.05 TB2​ = 0.5 Tr = ?

重陽子 が、直交する電場 E = 1 × 10⁴ V/m と磁場 B₁ = 0.05 T をもつ速度選択器を、曲がらずに通り抜けます。そのあと、磁場 B₂ = 0.5 T だけがある第 2 の領域に直角に入ります。そこでの軌道の半径 r を求めてください。

E = 1 × 10⁴ V/mB1 = 0.05 TB2 = 0.5 Tm = 3.344 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1.602 × 10⁻¹⁹ C
r = cm

解答

  1. 1. B = 16 µT
  2. 2. F = 226.6 fN
  3. 3. T = 7.145 ns
  4. 4. B = 4 mT
  5. 5. W = 3.158 mJ
  6. 6. r = 0.835 cm

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。