問題真空中で、半径の等しい 2 個の導体球 A、B があり、A には 6×10⁻⁶[C]、B には −2×10⁻⁶[C] の電荷が与えられている。両球をいったん接触させてから再び離したとき、各球の電荷と両球間に働く力の向きの組合せとして正しいものはどれか。
- a各球とも 4×10⁻⁶[C] となり、両球間には反発力が働く
- b各球とも 8×10⁻⁶[C] となり、両球間には反発力が働く
- c各球とも 2×10⁻⁶[C] となり、両球間には反発力が働く
- d各球とも 2×10⁻⁶[C] となり、両球間には吸引力が働く
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正解：c. 各球とも 2×10⁻⁶[C] となり、両球間には反発力が働く
接触させると電荷は移動して合計電荷が半径の等しい 2 球に均等に分かれる。合計は 6×10⁻⁶+(−2×10⁻⁶)=4×10⁻⁶[C] なので、各球は 2×10⁻⁶[C] となる。両球とも同じ正電荷になるため、離した後に働くのは反発力である。吸引力とする記述は同符号どうしの力の向きを誤ったものである。4×10⁻⁶[C] とする値は合計を 2 で割っていないもの、8×10⁻⁶[C] は電荷の符号を無視して大きさを加えた誤りである。
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