22수능 물리학2 17번
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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.