Question

みんと

答えと解説お願いします。

電気量Qを帯びた物体から距離ァ離れたところに電気量qを帯びた物体を持ってくる。図
2a の矢印は持ってきた物体が受ける力の向きを表している。この力の大きさは
O
1 qQ
であ
4TE0 r2
る。ここで eo は真空の透磁率である。
の 画さ
グ
英 ()
図 2a
図 2b
次に電気量Qを帯びた平面から距離ヶ離れたところに電気量qを帯びた物体を持ってくる。
平面と物体の距離に比べて平面は十分に大きく、電気量は一様に帯電している。図 2bの矢印
は持ってきた物体が受ける力の向きを表している。
(1) 持ってきた物体が受ける力の向きが図 2b の矢印の向きであることを説明せよ。
(2) 持ってきた物体が平面から受ける力の大きさは
1 gQ
ではない。ではこれより大き
4TE0 r2
いのか、それとも小さいのか。 説明をつけて答えよ。
(3) 平面の帯電量が2倍になると持ってきた物体が受ける力は何倍になるか。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

Haruki

多分合ってると思いますが
高校の教科書範囲でどう説明するか分かりませんでした
同じ問題設定の大学の教科書の内容を簡単にして作りました

Haruki

訂正
よって 垂直とわかる
っていう部分いりませんね
垂直であることを前提に解いたので

みんと

ありがとうございます！！
（1）はどんな感じの答えが適切ですか？

Haruki

クーロンの法則より、力の向きは電荷の符号に依存するって書いた後に、図２bの平面は無数の電荷によって構成されると解釈できる
そも符号はQと等しいから力の向きは変わらないでしょうか
こんな問題を出すのは平面がどう解釈できるかって聞きたいと思ったので無数の電荷の集まりとみなせるって書くべきでしょうか
そこら辺は分かりませんでしたので略しました

みんと

ありがとうございます！！