ミニテスト 理論

静電気とクーロンの法則 ミニテスト【第2回】

静電気とクーロンの法則」のミニテスト第2回(全5問)です。第1回と異なる切り口で出題します。

静電気とクーロンの法則 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

テストの使い方

まず自分で答えを考えてから「解答を見る」をタップしてください。間違えた問題は解説記事に戻って確認すると効果的です。

第1問

真空中に −3×10−6 C と +6×10−6 C の電荷が 0.3 m 離れて置かれている。両者間に働く力の種類と大きさ [N] として正しいものはどれか(k = 9×109)。

(1)引力 0.6
(2)反発力 0.6
(3)引力 1.8
(4)反発力 1.8
(5)引力 5.4

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正解:(3)引力 1.8
異符号→引力。F = 9×10⁹ × 3×10⁻⁶ × 6×10⁻⁶ / 0.3² = 162×10⁻³/0.09 = 1.8 N

第2問

点電荷 Q = 4×10−8 C から 2 m 離れた点の電界の強さ [V/m] はいくらか(k = 9×109)。

(1)36
(2)45
(3)90
(4)180
(5)360

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正解:(3)90
E = kQ/r² = 9×10⁹ × 4×10⁻⁸ / 2² = 360×10¹ / 4 = 90 V/m

第3問

電気力線の性質として、誤っているものはどれか。

(1)正電荷から出て負電荷に入る
(2)途中で分岐しない
(3)途中で交差しない
(4)電界の方向に沿って進む
(5)閉曲線を描く

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正解:(5)閉曲線を描く
電気力線は閉曲線にならない(正電荷から出て負電荷に入る開いた線)。磁力線は閉曲線です。

第4問

クーロンの法則の力が1/4になるのは、距離をどうしたときか。

(1)2倍にしたとき
(2)4倍にしたとき
(3)1/2にしたとき
(4)√2倍にしたとき
(5)1/4にしたとき

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正解:(1)2倍にしたとき
F ∝ 1/r² なので、距離を2倍にすると F は (1/2)² = 1/4 になります。

第5問

比誘電率 εr = 4 の誘電体中でクーロンの法則の力は、真空中の何倍になるか。

(1)4倍
(2)2倍
(3)1倍
(4)1/2倍
(5)1/4倍

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正解:(5)1/4倍
誘電体中では力が 1/ε_r 倍になります。ε_r = 4 なら1/4倍に弱まります。

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