普考申論題
107年
[天文] 普通物理學概要
第 一 題
📖 題組：
有一個點電荷帶電量為36 微庫倫,位置在座標原點上。第二個點電荷帶電量為 4.0 微庫倫,位置在座標 X 軸上x = 2.0 公尺處。而第三個點電荷則是帶電量為6.0 微庫倫。
有一個點電荷帶電量為36 微庫倫,位置在座標原點上。第二個點電荷帶電量為 4.0 微庫倫,位置在座標 X 軸上x = 2.0 公尺處。而第三個點電荷則是帶電量為6.0 微庫倫。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
請問除了無窮遠處,有那一個地方會使得第三個點電荷所受淨電力為零?(10分)
思路引導 VIP
考生看到此題應先聯想到「庫倫定律」與「電場疊加原理」。因為要求第三個電荷受力為零，等同於尋找前兩個點電荷在空間中產生的淨電場為零之處。利用兩同號電荷的電場抵銷點必介於兩者連線之間，設立未知數 x 並根據力平衡方程式即可解出位置。
小題 (二)
假如在座標原點的點電荷帶電量為負36微庫倫,第(一)小題的答案為何?(10分)
思路引導 VIP
本題測驗庫侖定律與靜力平衡的概念。首先需判斷各電荷間的引力與斥力方向以決定平衡點所在區間，接著利用靜電力大小相等的方程式解出距離變數。