状態A
図2 状態B
図3 状態C
図のように,Iy平面の原点Oと, 原点よりも右側にある点
3
P(a, 0) にそれぞれ電気量 QA, の点電荷 A, Bがある。電気
量q(q>0) の点電荷を試験電荷として おy平面上の様々な点に置いて
受ける力の向きを調べた。点M, 0)
ではェ軸の正の向きの力を,
3a
点N.0)
ではェ軸の負の向きの力を受けたが,点X(4a-2/3a, 0)
点電荷A
点電背B
P(a,0)
では力を受けなかった。クーロンの法則の比例定数を良として以下の
問いに答えなさい。
間1 座標(r, 0}(ただし 0<ァくa)に試験電荷を置いたときに, この試験電荷が点電荷 A, Bの作る電場
から受ける力のェ成分Fを, Qa, Qs, 9, 4, r, kのうち, 必要なものを用いて表しなさい。
問2 点電荷A, B は正電荷と負電荷のどちらであるか, 試験電荷が点Mと点Nで受けた力の向きと問1
で求めたFを使って説明し, Qaと Qの符号を記入しなさい。
エ
Q。
問3 試験電荷が点Xで力を受けなかったことから を求めたところ, 2つの整数mとnを使って一と
QB
表せた。mとnを求めなさい。
問4 試験電荷を点Y[,号)に置いたときに, この試験電荷が受ける力の大きさを求めなさい。 計算結果
2
は問3の結果をふまえて, Qe, 9, a, kのうち, 必要なものを用いて表しなさい。
問5 試験電荷が点電荷 A, Bから受ける力とつりあう外力を加えて, 試験電荷を点Xから問4の点Yまで
ゆっくりと移動させた。そのときに外力がする仕事の正負について説明し, その符号を記入しなさい。必
要があれば、3>1.7, /2>1.4 であることを使用してよい。
