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電磁気
11 静電気保存則
+Q [C] を帯びた質量
M [kg] の粒子Bが,x軸
上の点Pに静止している。
また,+q 〔C〕を帯びた質
量m[kg] の粒子Aが最初, B から十分離れた位置にあり,x軸上正の
方向に速度v[m/s]で動いている。 クーロン定数をk [N・m²/C2] と
し,重力や粒子の大きさは無視できるものとする。
まず,粒子Bが点Pに固定されている場合について
(1) AB間の距離の最小値 ro 〔m] を求めよ。
(2) AB間の距離が2ro 〔m〕 のときのAの速さv[m/s] を求めよ。
(3) A の加速度の大きさの最大値 Omax 〔m/s2] を求めよ。
次に, 粒子Bがx軸上を自由に動ける場合について
(4) AがBに最も近づいたときの, Aの速度u 〔m/s] を求めよ。 ま
た、AB間の距離 1 〔m〕 を求めよ。
(5) その後AとBは互いに反発し遠ざかる。十分に時間がたった後
のAの速度v[m/s] を求めよ。
(岡山大)
Level (1)~(3)★ (4),(5)★
m,q
A
Vo
M.Q
B
P
x