💡 ヒント：一様な電場内での陽イオンの運動

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

\(V\)-\(x\) グラフ（電位と位置の関係）が直線になっているということは、電場が場所によらず一定の「一様な電場」であることを意味します。グラフの傾きの絶対値が電場の強さ、電位が下がる向きが電場の向きです。

イメージ：坂道を転がるボールのように、電位の高いところ（山）から低いところ（谷）へ正電荷が動きます。坂の急さ（グラフの傾き）が電場の強さにあたります。

✏️ 求めるもの

(1) A, B 2 点の電場ベクトル（大きさと向き）、(2) AB 間の電位差、(3) 陽イオンが受ける静電気力、(4) B に到達したときの運動エネルギー。段階的に「電場 → 力 → 仕事 → 運動エネルギー」と進みます。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. (1) E を読み取る：グラフの両端点から \(\Delta V\) と \(\Delta x\) を読み、\(E = \Delta V / \Delta x\)。向きは「電位が下がる方向」
  2. (2) 電位差：A, B 2 点の電位をグラフから読み取り、\(V_{AB} = V_A - V_B\)
  3. (3) イオンに働く力：\(F = qE\) に代入。正電荷なので向きは電場と同じ
  4. (4) B での運動エネルギー：電場がする仕事が全て運動エネルギーに変わる。\(K = W = qV_{AB}\) を使う
注意

電場の向きは「電位の高いほう → 低いほう」。正電荷は電場の向きに力を受け、負電荷は逆向き。運動エネルギーの計算では \(W = qV_{AB}\) が使えるのは静電気力が保存力だからで、経路の詳細（どう動くか）は気にせず始点と終点の電位差だけで決まります。