Question

みるる

(4)です
点電荷なのにF=qEの公式を使うのはなぜですか？
F=kqQ/rの2乗の公式を使うのではないかと思いました

214.電場と電位● 図のように, 2枚の広い平行極板
が真空中にあり,極板間隔は 0.40m. 極板間の電位差は 80 0.10m
Vである。両極板の間に A, B, Cの3点があり,各点は
図のように1辺が0.20mの正三角形の頂点にある。そし
て,点Aは正の極板から0.10mの距離にあり,2点A, B0.10m
を結ぶ直線は極板と直交している。
(1)点Aを通る等電位線((等電位面と三角形 ABC を含む面の交線)を実線を用いて
た,点Cを通る電気力線を破線を用いて描け。
(2)点Aの電場の強さ E[V/m] を求めよ。
(3)点Aと点Bの負の極板に対する電位 VA [V], VB[V] を求めよ。
(4)点Aに1.6×10-°Cの正電荷を置いたとき, この正電荷にはたらく静電気力の大き
F[N] を求めよ。
正の極板
A
0.20m
B
負の極板

のここがポイント
正負等量に帯電した2枚の広い平行極板間には,正の極板から負の極板へ向かう一様な電場ができ
る。この電場内では等電位面は極板に平行になり, 電気力線は等電位面に垂直に等間隔に存在する。
電気力線は正電荷が電場から受ける力の向きに少しずつ動かした軌跡になるので, その向きに矢印を
つける。また、電場の中で電荷を運ぶとき,静電気力がする仕事は経路によらず, 2点間の電位差だけ
で決まる。
214
(1) 等電位線は極板に平行。電気力線は極板に垂直
(右図)。
(2) 一様電場での電場の強さと電位差の関係式
A
→C
V
「E=-」より
80
-=2.0×10°V/m
E=-
B°
0.40
(3)負の極板を電位の基準とすると, 一様な電場での電場の強さと電位差
の関係式「V=Ed」 より
Va=(2.0×10)× (0.10+0.20)=60V
VB=(2.0×10°)×0.10=20V
(4)電場中に置かれた電荷が受ける力の式「F=qE」より
F=(1.6×10-)×(2.0×10°)=3.2×10-7N
C2
市 ヘ+の マロ」 と たい
R明の電 位差I立I+
士ヶ トし -

静電気力