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
B = 18.85 mTI = ?L = 12 cmN = 600

長さ 12 cm のソレノイドに 600 巻きのコイルがあります。内部の磁束密度を 18.85 mT にするには、どんな電流 I が必要ですか?

N = 600L = 12 cmB = 18.85 mTμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
I = A
2.やさしい
+v = 2 × 10⁶ m/sB = 1 T

Α粒子 が、1 T の一様な磁場と 60° の角をなして 2 × 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| = 3.204 × 10⁻¹⁹ Cv = 2 × 10⁶ m/sB = 1 Tθ = 60°
F = fN
3.ふつう
+v = 1 × 10⁶ m/sr = ?B = 0.4 T

Α粒子 が、0.4 T の一様な磁場に垂直に 1 × 10⁶ m/s で動きます。その円軌道の半径 r を求めてください。

m = 6.645 × 10⁻²⁷ kg|q| = 3.204 × 10⁻¹⁹ Cv = 1 × 10⁶ m/sB = 0.4 T
r = cm
4.ふつう
nBA = 20 cm², N = 200B = 0.1 T

200 巻きのコイルの面積は 20 cm² です。コイルが、その面に垂直な 0.1 T の一様な磁場の中にあり、磁場が 10 ms で切られます。 平均誘導起電力 ε を求めてください。

N = 200A = 20 cm²B = 0.1 TΔt = 10 ms
ε = V
5.むずかしい
Bn = 300 rpm8 cm × 15 cmN = 20B = 0.4 T

20 巻き、8 cm × 15 cm のコイルが、磁場に垂直な軸のまわりに、0.4 T の一様な磁場の中で 300 rpm で回転します。起電力の実効値 Erms を求めてください。

N = 20A = 8 cm × 15 cmB = 0.4 Tn = 300 rpm
Erms = V
6.むずかしい
I = 3 Al = 40 cmN = 300, ⌀ 3 cm

空芯の長いソレノイドの巻き数は 300、長さは 40 cm、直径は 3 cm です。3 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 = 300l = 40 cm⌀ = 3 cmI = 3 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = µJ

解答

  1. 1. I = 3 A
  2. 2. F = 554.9 fN
  3. 3. r = 5.185 cm
  4. 4. ε = 4 V
  5. 5. Erms = 2.133 V
  6. 6. W = 899.4 µJ

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。