|5]08静電気力がする仕事
真空中で, 鉛直上向きに直交座標系の z 軸をとる。ヶ軸の正
の向きに強さ [N/C] の一様な電場が加えられている。この電
場中において, 質量が [kg] で正の電荷 の[C] をもつ荷電粒子
を考える。 重力加速度の大きさを 9[m/s2] として, 次の間い
(2
1) 図1のように, *軸とッ軸上の原点O からZ[m] の距離に
ある点を, それぞれP, Q とする。原点 O の電位を0Vと
して, 点Pと点 Q の電位をそれぞれ求めよ。
(②) 1 に示された円弧 PQ 上にある点を R とする。OR
が*軸となす角は 9 [rad] である。直線 OR にそって荷
電粒子を点 O から点 R まで移動したとき, 静電気力が
した仕事を求めよ。
(3) 荷電粒子を, 図 1 のように円周にそって点 R から点P
まで移動した。このとき, 静電気がした仕事を求めよ。
(④) < 軸上の高さ ん[m] の点A から, 荷電粒子を静かには 図2
なした。図 2 のように, 粒子は静電気力と重力を受けて *z 平面内を直線運動 し, 軸
上の点 B を通過した。
(a) 粒子をはなしてから点 Bに達するまでに要する時間を求めよ。
(b) OB間の距離はいくらか。
(c) 粒子が点 Bを通過したときの運動エネルギーを求めよ。
解習 (1) 点P:一EZ[V) 点Q:O0V ⑫ gg2cos9[J] ⑬③ ggZ1-cos9)[J]
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