Question

Losto

この問題の(3)において、次のように考えました。
仕事W=qVだから、Wは
q×{(3√2-2)kQ/6a - kQ/2a}
=(3√2-5)kQq/6a
原点における電位をVo、点Cにおける電位をVcとすると、
Vo>Vcでq>0より、外力はy軸の正の方向。だから答えにマイナスをつけて、求める仕事は-(3√2-5)kQq/6a
どこが間違っていますかね？

10
Chapter 3 電位
確認問題 9
3-4 に対応
右図のように,点A, Bに電気量-Q, +Q[C] の電
荷が置かれている。 ただし, Q>0とする。 また, クー
ロン力による位置エネルギーの基準は無限遠とし,
クーロンの法則の比例定数をkとする
QA(0,2a)
(1) 原点における電位を求めよ。
B(a, 0)
+Q
(2)点Cにおける電位を求めよ。
0
IC
(3)電気量+α [C] の電荷を原点から点Cへと
ゆっくり移動させるとき,外力のする仕事
Wはいくらか。ただし, g>0とする。
C(0, - a)
BAR
JU
解説
Q
(1)点Aの電荷による電位はーん
点Bの電荷による電位はん です。 電位
2a
a
その重ね合わせより
V=-k- +k⋅ =
2a
Q」
kQ
a
2a
(4)
Q
(2)点Aの電荷による電位は-k-
点Bの電荷による電位はん-
9
3a
√2 a
Qです。電
位の重ね合わせより
を
Q
V=-k+k-
Q
=
3a
√2 a
3√2 a
(3-√√2) kQ (3√2-2) kQ
(3) 移動前後の静電気力による位置エネルギーの変化は, 外力のした仕事にな
6a
るのでした。
kQq
原点における位置エネルギーは Uo=
2a
(3√2-2) kQq
点Cにおける位置エネルギーはUc=-
6a
仕事とエネルギーの関係より U+W=Uc なので
W=Uc-Uo=
(3√2-2)kQq_kQq (3/2-5) kQq
6a
=
2a
6a
確
図
た
信

電磁気 電位 点電荷 外力 仕事

Answer 1

ちゃんなみ

Vo<Vcかと思います。
ですので外力はy軸負の方向です。