2014年度電験3種上期 - 理論 - 問17(b) 2014年度理論問17(b)

電験3種配点 5

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問題文

まず問題文だけに集中します。採点後に要点と解説へ進みます。

図のように、真空中において二つの小さな物体A、Bが距離 \(r\) [m] を隔てて鉛直線上に置かれている。Aは固定されており、Aの真下にBがある。物体A、Bはそれぞれ、質量 \(m_A\) [kg]、 \(m_B\) [kg] をもち、電荷 \(+q_A\) [C]、 \(-q_B\) [C] を帯びている。\(q_A > 0\)、\(q_B > 0\) とし、真空の誘電率を \(\epsilon_0\) [F/m] とする。次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、小問(a)においては重力加速度 \(g\) [m/s\(^2\)] の重力を、小問(b)においては無重力を、それぞれ仮定する。物体A、Bの間の万有引力は無視する。無重力のもとでBを下向きの初速度 \(v_B\) [m/s] で放ったとき、Bは下降を始めたが、途中で速度の向きが変わり上昇に転じた。このときの条件を表す式として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

選択肢

選択後、下の採点ボタンで確認します。

1 選ぶ 2 採点 3 解説

(1)

\(\dfrac{1}{2}m_{B}v_{B}^{2} < \dfrac{q_{A}q_{B}}{4\pi\epsilon_{0}r^{2}}\)
(2)

\(\dfrac{1}{2}m_{B}v_{B}^{2} < \dfrac{q_{A}q_{B}}{4\pi\epsilon_{0}r}\)
(3)

\(m_{B}v_{B} < \dfrac{q_{A}q_{B}}{4\pi\epsilon_{0}r^{2}}\)
(4)

\(m_{B}v_{B} < \dfrac{q_{A}q_{B}}{4\pi\epsilon_{0}r}\)
(5)

\(\dfrac{1}{2}m_{B}v_{B} < \dfrac{q_{A}q_{B}}{4\pi\epsilon_{0}r^{2}}\)

選択肢を選ぶ

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