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그림과 같이 점전하 +Q를 고정하고 거리 r인 점에 점전하 A를 두었다… | [9급 지방직 고졸경채 물리] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 고졸경채 물리] 18년 1회차
그림과 같이 점전하 +Q+Q를 고정하고 거리 rr인 점에 점전하 A를 두었다. −9Q-9Q인 점전하를 그림에 표시된 위치에 놓았을 때, 점전하 A가 받는 전기력이 0이 되었다. 거리 xx는? (단, 전기력 외의 다른 힘은 모두 무시한다)

문제 이미지
1
12r\frac{1}{2}r
2
rr
3
32r\frac{3}{2}r
4
2r2r
해설

점전하 A가 받는 두 힘의 크기가 같아지려면 A와 −9Q-9Q 사이 거리가 3r3r이어야 하므로 x=2rx=2r이다.

+Q+Q와 −9Q-9Q는 A의 같은 쪽에 있고 부호가 반대여서 A가 받는 두 힘은 방향이 반대다. 크기가 같을 조건은 kQqr2=k(9Q)q(r+x)2\dfrac{kQq}{r^2}=\dfrac{k(9Q)q}{(r+x)^2}이다.

정리하면 (r+x)2=9r2(r+x)^2=9r^2, r+x=3rr+x=3r이므로 x=2rx=2r이다.

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