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電場
物理がまったく分からない者です。 「一様な電場Eの中の陽子に働く電気力が重力と釣り合っている。電場の向きと働きを示せ。この電場に沿って１ｍ離れた2点の電位差は何ボルトか。ただし、陽子の質量をmp＝1.68×10＾(－27)kgとせよ。」 という問題の式の立て方すら分かりません。 調べたところ、重力加速度が9.8m/s^2だということと、電場E＝kq/ｒ＾2ということと、電位差V＝kq/r＝Eｄということ。 お助けください。
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一様な電界Ｅの中で電荷ｑを持つ電子に働く力Ｆは Ｆ＝ｑＥ です。 電子はマイナスの電荷ですからプラス極板にすいつけられる力が働きます。 重さｍの物体に力Ｆを加えると加速度αが Ｆ＝ｍα の関係で生じます。 αは重力加速度ｇ（地面に向かって落ちる方向）ですから、上にプラス極、下がマイナス極にして、ｑＥ＝ｍｇとなる電界Ｅを加えればバランスします。 間隔ｄ、電位差Ｖを与えた無限に広い面積（一様な電界になる条件）の平行平板コンデンサ内の電界は Ｅ＝Ｖ／ｄなのであとは算数で求まります。
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- パんだ パンだ（@Josquin）
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回答No.1
一様な電場というのは、平行版コンデンサーの間のような電場でしょう。だから、E＝kq/ｒ＾2は当てはまりません。 重力＝静電気力 (mp)g = eE V＝Ed は使えます。
質問者
お礼
回答有難うございました。
質問者
補足
電場の向きが重力と反対の向き(上向き)になりますよね？ それは符号をマイナスにするのでしょうか。 電位差も符号をマイナスにするのでしょうか。
お礼
回答有難うございました。