2022년03월05일 9번

[전기자기학]
진공 중 한 변의 길이가 0.1m인 정삼각형의 3정점 A, B, C에 각각 2.0×10^-6C의 점전하가 있을 때, 점 A의 전하에 작용하는 힘은 몇 N 인가?

① 1.8√2
② 1.8√3
③ 3.6√2
④ 3.6√3

(정답률: 35%)

문제 해설

점 A의 전하에 작용하는 힘은 전하와 전하 사이의 쿨롱력으로 계산할 수 있다. 이 때, 점 A에 작용하는 힘은 점 B와 점 C에 작용하는 힘과 같은 크기이며, 방향은 점 A에서 점 B와 점 C를 이은 직선과 수직 방향을 이룬다.

따라서, 점 A에 작용하는 힘을 구하기 위해서는 점 A와 점 B, 점 C 간의 거리를 구해야 한다. 정삼각형의 한 변의 길이가 0.1m 이므로, 점 A와 점 B, 점 C 간의 거리는 모두 0.1m 이다.

쿨롱 상수를 k, 전하량을 q1, q2, 거리를 r이라고 할 때, 쿨롱력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

F = k * q1 * q2 / r^2

따라서, 점 A에 작용하는 힘은 다음과 같다.

F = k * q * q / r^2 = k * (2.0×10^-6)^2 / (0.1)^2 = 3.6√3 N

따라서, 정답은 "3.6√3" 이다.

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