直感的理解

糸で吊るされた帯電小球 A が、固定された帯電球 B に引き寄せられて糸が傾いて静止する問題です。A に作用する 3 力（重力・張力・静電気力）のつりあいから静電気力が求まり、クーロンの法則で B の電気量が決まります。

角度 \(\theta = 60°\) と大きく傾いているのは、それだけ強く引き寄せられていることを示します。

✏️ 求めるもの

固定球 B の電気量 \(q\)。糸の角度と重力、AB 間の距離、A の電気量がヒント。

👀 観察のポイント

🔧 使う道具

力の図を描く：A にはたらく 3 力をベクトルで図示
水平・鉛直に分解：水平方向 \(F = T\sin\theta\)、鉛直方向 \(mg = T\cos\theta\)
F を求める：2 式を辺々割って \(F = mg\tan\theta\)
クーロンの法則で q_B を出す：\(F = k\dfrac{|q_A||q_B|}{r^2}\) を \(|q_B|\) について解く形（\(|q_B| = \dfrac{F r^2}{k|q_A|}\)）に変形
数値代入：与えられた値を代入して計算

注意

つりあいを立てる対象は糸でつるされた A であって B ではない（B は固定）。また、距離 \(r\) はAB 間の距離であり、糸の長さではない点に注意。図を丁寧に描いて幾何関係を確認しましょう。

💡 ヒント：帯電した小球のつりあい（応用）