基礎物理学１レポート No.5 4 月 28 日（火）出題解答例 1. 正の電荷(q = 0.1 C)の周囲に発生する電場について以下の問いに答えよ． 1）図１のように，電荷から 0.5 m 離れた位置での電場の大きさを求めよ． E = 9.0×109×0.1/(0.5)2 = 3.6×102 (N/C) 2）電荷からの距離 r とその位置での電場の強さの関係を，図２のようなグラフで説明せよ．図２ r における電場の強さ電場の強さは r の二乗に反比例して減少するので、図２の赤い曲線のようになる． r r が 2, 3, 4 倍で電場の強さが 1/4, 1/9, 1/16 倍になっていれば、目盛りがなくても可 2．最初，電気的に中性であった絹とアクリルをこすり合わせた．すると，絹からアクリルに電子が 1013 個移動し，いずれも電荷を帯びた． 1) アクリルに帯電した電荷の符号と量を求めよ．アクリルには負の電荷を持つ電子が移動移動した電荷の量 q = e×1013 = 1.6×10-19×1013 = 1.6×10-6 (C) 帯電した電荷の符号：負（−）電荷の量：1.6×10-6 C 2) 電荷を帯びた絹とアクリルを 20 cm 離したとき，両者の間にはたらくクーロン力の大きさを求めよ．アクリルにも絹と同じ大きさの電荷が帯電するので、 |FC|= 9.0×109×(1.6×10-6) 2/(0.2)2 = 0.576 (N) 3) 符号の異なる電荷間にはたらくクーロン力 FC の符号は負となる．これは何を意味するのかを説明せよ．負の符号は引力であることを意味する．同符号の電荷間にはたらくクーロン力の符号は正となり，これは反発力であることを意味する．