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2018년 08월 19일 기출문제
10.
진공 중에서 선전하 밀도 ρㅣ=6×10^-8C/m인 무한히 긴 직선상 선전하가 x 축과 나란하고 z=2m 점을 지나고 있다. 이 선전하에 의하여 반지름 5m인 원점에 중심을 둔 구표면 S0를 통과하는 전기력선수는 약 몇 V/m인가?
1
3.1 × 10^4
2
4.8 × 10^4
3
5.5 × 10^4
4
6.2 × 10^4
4
*
해설
<문제 해설>
Q/입실론0 = 로우엘*길이/입실론제로
5^2=루트(2^2+X^2)
X=루트21(원반쪽을 통과한 길이)
Q/입실론제로= [6*10^(-8)*루트21*2(원전체 통과길이) ]/입실론0
구를 원이라고 생각하고 반지름 5인 구를 그린 다음, 익숙한 xy평면이라고 생각하고 y=2인 직선을 원을 관통하게 긋습니다.
그러면 삼각형 모양이 나올텐데, 빗변이 5, 높이가 2인 삼각형의 밑변의 길이를 구하고, 밑변은 √21이 나옵니다.
관통한 총 길이는 2√21이고, 전기력선의 공식인 Q/ε0를 계산해주면 됩니다.
선전하밀도 ρㅣ=6×10-8C/m에 길이를 √21 곱해주어 전하량 Q를 구한 후 ε0으로 나누어주면 되는 문제
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