◆問題
充分に広い金属板Ａ，Ｂを６．０ｃｍの間隔で平行に置き、電圧１２Ｖの電源をつないで負極側を接地して、金属板間に一様な電場をつくる。Ａ，Ｂに対して垂直な線上において、Ａから３．０ｃｍの点をＰ，Ｂから２．０ｃｍの点をＱとして次の問いに答えよ。
(1) Ｐ，Ｑにおける電場の強さを求めよ。
(2) 点Ｐの電位を求めよ。
(3) ＰＱ間の電位差を求めよ。
(4) 電荷－４．８×１０-19Ｃの粒子が、静電気力によってＱからＰに運ばれるとき、電場がする仕事を求めよ。
参考図
↓(4)の解答解説はこの下↓
◆解答解説
(4)では、ＱからＰに荷電粒子を運ぶときの仕事を求めます。
荷電粒子に電場がする仕事は、Ｗ＝ｑＶですね。
Ｗは仕事、ｑは電荷の電気量、Ｖは電位差です。
電荷は問題にある通りですね。
電位差は(3)で求めたように２．０Ｖですが、Ｑの方が低電位なので電位差は－２．０Ｖと考えられます。
これらを代入して計算します。
Ｗ＝－４．８×１０-19×(－２．０)
＝９．６×１０-19[Ｊ]
仕事の正負については、電荷と電場の向きから、先に符号を決定して計算してもよいですね！
次の問題→荷電粒子の速さ
◆関連項目
電気・磁気まとめ
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