Question

HAR

（1）です。
無限遠から～とかいてありますが、どういう意味ですか？？

364. 電位
-a, 0) にそれぞれ電気量Q(>0) と -4Qの点電荷が固定さ
れている。クーロンの法則の比例定数をk,無限遠の電位を0
レし、重力や空気抵抗は無視できるものとする。
電気量 -Qの小球を,x軸上の負の無限違から点(-3a, 0)まで動かす間に静電気
力がする仕事を求めよ。
(2)正の電気量をもつ小球を,点(a, 0) からx軸の正の向きにわずかな距離だけ離れた
x軸上の点に静かに置いたところ,小球はx軸の正の向きに動き始めた。小球の速
さが最も大きくなる点のx座標票を求めよ。
12) 正の電気量をもつ小球を,点(x, 0) (x>a)に静かに置いた後,小球がx軸の正の向
きの無限遠に到達しないためのxの条件を求めよ。
図のように,xy 平面上の点(a, 0) (a>0),
y
-4Q
Q
ーa
0|
a
[16 早稲田大改)
359
265 電場電位
空気中でlの上

帯電した荷電粒子は、「重力による小球の運動」とは逆に考えればよい。
正に帯電した荷電粒子は,「重力によって曲面上を運動する小球」と同様に考えることができる。負に
のここがポイント
364
y
球が受ける静電気力はx軸の負の向き。
小球は無限遠から x=-3a まで静電気
力に逆らって運ばれるので静電気力がす
る仕事は負となる。点(-3a, 0) での電位
静電気力
-2a-4Q
Q x
3a
a 0
a
4a
1x>3a では x-3a>0
なのでの式より E<0 とな
り,小球が受ける力は負の向
き。一方,a<x<3a では
x-3a<0 なので①式より
E>0 となり、小球が受ける
力は正の向き。
をViとすると
Q
4a
4Q
2a
7kQ
4a
Vi=k-
よって静電気力がする仕事「W==qV」より
7kQ
7kQ°
W=-
;ーの
4a
4a
0
3a
X