図1のようにx軸上の点A(a, 0, 0) に正の点電荷+2Qが,点B(-α, 0, 0) に負の点
電荷Qが固定されている。 以下の問いに答えよ。 ただしaは正の定数, クーロンの法則の
比例定数をk, 電位は無限遠を0とする。 重力の影響, 空気抵抗, 摩擦は無視してよい。
B(-Q)
A(+2Q)
x
a
- a
図1
(1) x軸上の電場は位置により異なる。 電場の向きがx軸上で正になる区間と, 負になる区間
をそれぞれ求めよ (ただし, 点電荷のある x = - a と x = a については考えなくてよい)。
また,x軸上で電場の強さが0になる x座標を求めよ。
(2) x軸上での電位Vx を位置 xの関数として表せ (絶対値を用いて1つの式で表すこと)。 ま
た, そのグラフの概形を解答用紙の所定の部分に描き, Vx = 0 となる x 座標と, 極値があれ
ば極値のx座標を求めよ。
(3) xy平面上で電位が0となる図形の式を求め, そのグラフを解答用紙の所定の部分に描け。
