無料でしっかり基礎固め！高校物理問題演習「一様な正電荷平面が作る電場と電位」【高校物理対応】

今回の問題

この問題のテーマは「無限に広い帯電平面が作る電場と電位」です。
問題を解く上で鍵となる物理法則や概念は以下の通りです。

ガウスの法則: ある閉曲面を貫く電気力線の総数は、その内部にある電気量に比例するという法則です。(\(N = 4 \pi k Q_{\text{内部}}\))
電場と電気力線の関係: 電場の強さ \(E\) は、単位面積を垂直に貫く電気力線の本数として定義されます。
一様な電場と電位の関係: 一様な電場 \(E\) の中で、電場の向きに沿って距離 \(d\) だけ離れた2点間の電位差は \(Ed\) で与えられます。

基本的なアプローチは以下の通りです。

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