電位 $6.0 \ V$ の位置に $-1.5 \times 10^{-4} \ C$ の点電荷が置かれているときの、電気力による位置エネルギーを求め、その値を $(1) \times 10^{-4} \ J$ の形で表す問題です。解答は有効数字2桁で求めます。

1. 問題の内容

電位 $6.0 \ V$ の位置に $-1.5 \times 10^{-4} \ C$ の点電荷が置かれているときの、電気力による位置エネルギーを求め、その値を $(1) \times 10^{-4} \ J$ の形で表す問題です。解答は有効数字2桁で求めます。

2. 解き方の手順

電気力による位置エネルギー $U$ は、電荷 $q$ と電位 $V$ を用いて、$U = qV$ で表されます。

この問題の場合、電荷 $q = -1.5 \times 10^{-4} \ C$、電位 $V = 6.0 \ V$ であるため、

位置エネルギー $U$ は次のように計算できます。

$U = qV = (-1.5 \times 10^{-4} \ C) \times (6.0 \ V) = -9.0 \times 10^{-4} \ J$

与えられた形式に合わせると、 $-9.0 \times 10^{-4} \ J = (1) \times 10^{-4} \ J$ となるので、(1)に入る値は $-9.0$ です。

3. 最終的な答え

-9.0