22수능 물리학2 17번
ㄱ. 원점에서 전기장의 크기가 0이 되려면 A,B에 의한 전기장이 서로 상쇄되고 C,D에 의한 전기장도 마찬가지로 상쇄되어야 한다. 따라서 A,B의 전하량이 같고 C,D의 전하량이 같다. (O)
ㄴ. d에 가까워질수록 전기장의 방향이 -x방향으로 무한히 커지려면 B가 양전하가 아닐 수 없다. (X)
ㄷ. d/2보다 멀리 떨어진 대충 3/4d쯤인거같은 어떤 점(P라고 하겠음)에서 전기장의 크기가 0이다. 편의상 A에서 d만큼 떨어진 점에서의 전기장 세기를 1, C에서 d만큼 떨어진 점에서의 전기장의 세기를 적당한 상수 α라고 하자.
점전하에 의한 전기장 E=kq/r^2를 생각하면 P에서 A와 B가 만드는 전기장의 세기는 어쨌든 4-4/9=32/9보다는 크겠고 C와 D가 만드는 전기장의 세기는 α보다 크기가 작은 벡터 2개를 합쳤는데 각도가 0이 아니라서 크기가 어쨌든 2α보다는 작을수밖에 없다. P에서 전기장의 세기가 0이라서 저 두개가 같아야되니까 α가 1보다 큼을 알수있고 따라서 전하량의 크기는 C가 A보다 크다. (X)
개인적으로 기출 전기장 문제 중에서 가장 어려웠다고 생각함. 정량적 비교를 이런식으로 물어본 문제는 처음이라..
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물리학2가 아닌 물리2 수능을 쳤던 퇴물입니다.