解き方がわかりません。教えて下さい。

(1) 長さ5.0cmの2本の軽い糸の一端を天井に固定し,それぞれの下端 に質量 6.0×10-6kgの小球をつるす。 2球に等しい電気量α[C]を与 えると、図のように 6.0cmだけ離れて静止した。 2球の間にはたらく 電気力Fと小球のもつ電気量の大きさをそれぞれ求めよ。 ただし, クーロンの法則の比例定数を9.0×10°N・m²/C2とする。 5.0cm/ q 6.0cm 5.0cm q

x=a/2のところ、疑問です。 ノートに書いた通り、力が釣り合ってなく、位置エネルギーも相殺しているように見えません。 どのように理解すれば良いでしょうか

448. 等電位線■ 図のように、xy平面上の点A(-α, 0) に電気量 +3Q(Q>0), 点B(α, 0)に電気量-Qの点電荷 を置く。 クーロンの法則の比例定数をkとし, 無限遠を電 位の基準とする。 (1) x軸上で電位が0となる点はどこか。 (2) xy平面上で電位が0となる点を連ねた線は,どのような曲線となるか。 +3Q A(-a, 0) O -Q B(a,0) X

答えは2kq/rです なぜ、こうなるのか教えてほしいです

チャ -15, P42 Check 問題のみ 教科書 P224~245 リード lightノートP141~15 ※教科書 P206~223もよく復習して おくこと。 科書 P.212~P.251 17章 18章 3 ただし、 物の発生との また、動物の反応と らは、動物の行動は除外 教 システム 教科書 Lesson 2~4 システム英単語 No. 1~300 in Quest ⅡI Ace Lesson15~ ･Expressions Pr Vision Quest Ⅱ Ace. actice (指定した問題) 19 Build-up Expressions 教科書 p.222) (問7) 細くてまっすぐな十分に長い導線に, 単位長さあた g 〔C〕 の正電荷 り が一様 に分布している。導線から距離r 〔m〕 はなれた位置にできる電場の強さを求めよ。 ただし, クーロンの法則の比例定数を [N･m²/C2] とする。 JH @ [0] »+34) outant ENIJIRANEO (0) 01 GALVENAI & ABSORIAÇ Joxe 導線 Jo +++++++++ 1/ 439 電気力線の本数 [正の占重荷を中心とする 半径r[m]の球面を考える。 点電荷から放射状に均等に出た電気力線は, 球 XIC 706 B k10 B

(3)が分からないのですがどうして電位が少しあるだけで正の無限遠に行くのですか？

4:48 回 の表面積は よってx=' ここでxaなので適するのはx=3a 軸の正の向きの無限遠付近の電位 は、無限遠に向かうにつれて負から に近づいている。よって正の電気 量をもつ小球は,xaの範囲で <0 となる位置に置けば無限遠に 達することができない。 よってV=k- x-a k- x+a =kQ- よってx> VA 0 -3x+5a <0 =kQ (x− a)(x+a) なので分母(x-a)(x+α)>0となり -3x+5a<0 5 3 ‚(x+a)−4(x−a) (x-a)(x+a) a x 図 参考 Q. -4Qの2つ の点電荷がつくる電位のよう すば次のようになる。 無限の電位は ただし 負電荷のほうが電気量の絶 対値が大きいので電位は負 から0に近づく。 x=αで正の無要大に、 x=-αで負の無麗大に 散する。 電位の概形は次のようになる。 01 3a このグラフ上に正の電気量を もつ小球を置くと､「重力に 球」と同観に考えることがで 閉じる 0 < 0 |||

(3)が分からないのですが、どうして電位が少しあるだけで小球は正の無限遠に行くのですか？

る電場に等しいものとする。 十r [m]の球面の内部にある電荷がつく を求めよ。 た [17 関西学院大 改] 207 217.電位図のように、xy平面上の点 (a,0) (a>0) 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 (-α, 0) にそれぞれ電気量Q(>0) と4Qの点電荷が固定さ とし、重力や空気抵抗は無視できるものとする。 (1) 電気量 - Q の小球を,x軸上の負の無限遠から点(-34, 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座標を求めよ。 (3) 正の電気量をもつ小球を, 点 (x, 0) (x>α) 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。 [16 早稲田大改] 212 -4Q -a 0 a

(3)について 1/2mv^2が0以上でないと原点Oへ到達できないのはなぜですか？

A4 260. 電場とエネルギー■ 図のように, 平面上に原点O をとり,原点Oからそれぞれ4a はなれたx軸上の点A, Bに、いずれも+Q(Q>0)の点電荷を固定する。 クー ロンの法則の比例定数をkとして,次の各問に答えよ。 (1) (0, -3a) の点Cに,電荷+q(g> 0), 質量mの小 球を置くとき、小球が受ける力の大きさを求めよ。 小球が受ける重力は無視する。 (2) 電位の基準を無限遠として,点A,Bの電荷による原点Oと点Cの電位を求めよ。 (3) (1) の小球を, 点Cからy軸に沿って発射し, 原点0へ到達させるためには,点Cで 発射する速さをいくら以上にする必要があるか。 (4) (3)で求めた最小の速さの2倍で (1) の小球を点Cから原点Oに向かって発射した とき、無限遠で最終的に獲得できる速さを求めよ。 V3 (高知大改) 例題25 +Q -4a- A fa 例題25) 4a +Q 3a coa B x 第Ⅰ章 電気

(3)の図1について 緑マーカーで引いたところがどうしてそうなるかわからないので、教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️

例題24 (3) 球殻 <思考> 258. 金属球と電気力線■ 半径Rの金属球Aに電荷Q (Q>0) を与え, 内表面の半径2R, 外表面の半径 3R の帯電していない中空の金属球Bで,両者の中心が一 致するようにAを取り囲む (図1)。 さらに,Bを導線 で接地する (図2)。 クーロンの法則の比例定数をkと し, 図1,2のそれぞれについて次の各問に答えよ。 (1) 電気力線の概形を図示せよ。 図1 (2) Aの中心から距離x(0≦x≦4R)の点,電場の強さEを表すグラフの概形を描け。 B A 長い導線 図2 FAST B (3) Aの中心から距離x (0≦x≦4R)の点の,電位Vを表すグラフの概形を描け。ただ し,電位の基準は,図1では無限遠,図2では接地点にとる。 例題24 セント

1番下の式を解くと負の値も出てくると思うのですが、これは何者ですか？x＞0のとき適するのはわかるのですが、力の釣り合いの式を立てて解いた値で間違ったものが出てくるのが理解できません。

基本例題 50 静電気力のつりあい- 図のように,点Aに +18g [C], 点B に - 2g 〔C〕の電 荷が置かれている。 AB間は20cm, g>0である。直線 AB上の点Cに - g〔C〕の電荷を置いたとき, 2点A, B18g の電荷からの静電気力の合力がONになった。 点Cの位置を求めよ。 . 18g2 2q² k BC2 AC2 解答点Cの電荷が点A,B の電荷 から受ける力をFA〔N〕, FB〔N〕とする。 力の大きさが等しい (FA=FB) ・・・① ...2 ・力の向きが逆になる この2つの条件を同時に満たす点Cの位 置を求めればよい。 クーロンの法則の比例定数をk [N・m²/C2〕とする。 【ア(点Cが点A の左側の場合)】 AC <BC かつ | +18g|>|-2gであるから、 つまり, FA>FB -> k- 18g2 (0.20+x)² 【ア】 antsy FB-9 FA -=429² =k- x2 10 FA>FB 【イ (点CがAB間にある場合)】 FA, FB はともに左向き。 【ウ点CがBの右側の場合)】 ・Fは左向き は右向き。 ・点Cが点Bより右に x 〔m〕 の位置にあるとする。 k- x>0より, x = 0.10m 13. 電荷と電場 131 A + 18g FA-9 FB C + A 【イ】 【ｲ】 -20cm- 22933H -O B 2g 【ゥ】 a FB FA B C CH -2g ①を満たさない ②を満たさない ②を満たす ①を満たすと仮定 点Bから右に10cm の位置

答えがわからないです　解説お願いしたいです

[1] xy平面の 2点A(a、0)、 B (a、0) に、 そ れぞれ+ 20 + Q(Q > 0) 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 と する。 y 軸上の点Cの座標は (0a) である。 (1) 点Cにおける電場を求めよ。 (2) 点から点℃まで、 +Qの電荷を運ぶ仕事を求めよ。 (3) x軸上 (座標 (4)点に質量m 0²E-K² 20 【電場・電位】 NO. 6- AC(0,a) A(-a, 0) +2Q O B(a,0) +Q 0)) 、 電場0の位置を求めよ。 x, 電気量+Qの電荷を置いたら動き出した。 最終的な速さを求めよ。 X

(3)の問題で、なぜC点の電荷が1.6×10のマイナス9条とわかるのですか？

436. クーロンの法則 直線上で1.00mはなれた2点に, ともに-1.6×10-Cの負電荷をもつ小さな導体球A, B が固定されている。 クーロンの法則の比例定数を9.0×10° N･m²/C2 として,次の各問に答えよ。 (1) AとBの間にはたらく静電気力の大きさを求めよ。 (2) A, B によってできる, Aから0.40mはなれた点Cでの電場の強さと向きを求めよ。 点CにA,Bと等量の負電荷をもつ小球を置いたとする。 (3) 点Cに置いた小球が受ける静電気力の大きさと向きを求めよ。 解説を見る (3) 静電気力の大きさ F' は, A 0.40m C -1.00m- 例題55 F'=gE=(1.6×10-) ×50=8.0×10-N 負電荷は電場と逆向きに力を受けるので, 静電気力はA→Bの向き