【演習】点電荷による電位

物理【電磁気】第6講『点電荷による電位』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

点電荷による電位「電位＝1Cの電荷がもつ静電気力による位置エネルギー」だったので，電位が分かれば，静電気力による位置エネルギーを簡単に求められます！...

問題

[Level.1]
x軸上の原点に5.0×10^-9Cの点電荷Aがある。 x＝rの地点（r≠0.30m）に−1.5×10^-8Cの点電荷Bを置いたところ，x＝0.30mでの電位が0になった。 rを求めよ。

[Level.2]
x-y平面上の点A，Bにそれぞれ電気量Qの点電荷が置かれている（下図参照）。 点Cにおける電位を求めよ。 ただし，クーロン定数をkとする。

[Level.3]
点A（電位V_A）に静止していた質量m,電気量qの電荷が，静電気力を受けて点B（電位V_B）まで移動した。 Bに到達したときの速さを求めよ。

この下に答えを載せていますが，まずは自力で考えてみましょう。

答え

[Level.1]
r＝1.2m，−0.60m

[Level.2]
\(\frac{2kQ}{\sqrt{a^{2}+b^{2}}}\)

[Level.3]
\(\sqrt{\frac{2q(V_{A}-V_{B})}{m}}\)