物理
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物理 セミナー 電気
(2)の外力が正の仕事をするってどういうことか意味がわかりません。
すいません、うまく説明できません
同じ疑問を持った方で既に解決された方どのように考えたのか教えてください
お願いします。

OV 441.電場と仕事● 図は, 正負等量の2つの点電 荷がつくる電場のようすを, 10V間隔の等電位線 で表したものである。点Dの電位を0Vとし,電 荷qを2.0Cの正の電気量をもつ点電荷とする。 次の各間に答えよ。 0 点Bにおける電荷qの静電気力による位置 エネルギーはいくらか。 (2) 電荷qをA→B→C→Dの順に運ぶとき, 外力が正の仕事をする区間はどれか。 また,その仕事は何Jか。 (3) 電場が電荷qに正の仕事をする区間はどれか。 また, その仕事は何Jか。 (4) 点D付近は, 一様な電場とみなせる。電荷qを点Dに置いたとき, 電荷qにはたら く静電気力の大きさと向きを求めよ。 D A B 8.0cm
441. 電場と仕事 解答(1) -60J (2) C→D, 60J (3) A→B, 1.4×10J (4) 5.0×10°N, Dを通る等電位線に垂直で負電荷に向かう向き 指針 静電気カによる位置エネルギーびは, U=qVである。電荷を 運ぶとき、静電気力に逆らって外力が正の仕事をすると,静電気力によ る位置エネルギーは大きくなる。一方, 電荷に対して,電場(静電気力) が正の仕事をすると, 静電気力による位置エネルギーは小さくなる。 解説 (1) 点Bの電位は -30Vなので、静電気力による位置エネル ギーU[J]は、 (2) 外力が正の仕事をするのは, 電荷の静電気力による位置エネルギー びが大きくなる区間である。qは正電荷なので,電位の上がる区間で 静電気力による位置エネルギーが大きくなる(図)。 したがって,求める区間はC→Dである。電位差V[V]の点CからD まで,q[C]の電荷を運ぶ仕事Wは, W=qV=2.0×|Vo-Vol=2.0×30=60J (3) 求める区間は, 静電気力による位置エネルギー Uが小さくなる区間である。qは正電荷なので、 電 位の下がる区間で静電気力による位置エネルギーが 小さくなる。したがって, A→Bである。 電位差V [V]の点AからBまで, q[C]の電荷を運ぶ仕事 Wは, ①電位 V(V]の地点で。 (C)がもつ静電気力によ る位置エネルギーU) は、U=qV と表される。 U=qV=2.0× (-30)=-60J 10V OV -10V 20V -20V 30V -30V D A B 284

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