공기 중에 10μC과 20μC인 두 개의 점전하를 1m 간격으로 놓았을 때 발생되는 정전기력은 몇 N인가?

① 1.2

② 1.8

③ 2.4

④ 3.0

핵심 해설

정답은 ② 1.8입니다. 정전기력은 \(F=kQ_1Q_2/r^2\)이고 \(9\times10^9\times10\times10^{-6}\times20\times10^{-6}=1.8N\)입니다.

학습 포인트

이 문항은 쿨롱의 법칙을(를) 정확히 구별하는 능력을 평가합니다. 정전기력은 \(F=kQ_1Q_2/r^2\)이고 \(9\times10^9\times10\times10^{-6}\times20\times10^{-6}=1.8N\)입니다. 이 지식은 소방시설의 설계, 점검, 유지관리, 화재위험 판단 또는 법령 적용 과정에서 잘못된 선택을 줄이는 데 중요합니다.

선지별 해설

문제의 계산 또는 수치 판단 단서는 ‘10μC, 20μC, 1m’입니다. 먼저 해당 값이 쿨롱의 법칙의 어느 공식이나 기준에 들어가는지 확인합니다.
적용 공식 또는 기준은 다음과 같습니다. 정전기력은 \(F=kQ_1Q_2/r^2\)이고 \(9\times10^9\times10\times10^{-6}\times20\times10^{-6}=1.8N\)입니다.
계산값 또는 기준값과 일치하는 선택지는 ② 1.8이므로 최종 정답은 ②입니다.
① [X] 이 선택지는 문제의 단서와 일치하지 않습니다. 정전기력은 \(F=kQ_1Q_2/r^2\)이고 \(9\times10^9\times10\times10^{-6}\times20\times10^{-6}=1.8N\)입니다. '1.2'은(는) 요구한 개념, 계산값 또는 대응 관계와 맞지 않습니다.
② [O] 이 선택지는 문제에서 요구한 용어, 수치 또는 배열과 일치합니다. 정전기력은 \(F=kQ_1Q_2/r^2\)이고 \(9\times10^9\times10\times10^{-6}\times20\times10^{-6}=1.8N\)입니다. 따라서 '1.8'이(가) 정답으로 적절합니다.
③ [X] 이 선택지는 문제의 단서와 일치하지 않습니다. 정전기력은 \(F=kQ_1Q_2/r^2\)이고 \(9\times10^9\times10\times10^{-6}\times20\times10^{-6}=1.8N\)입니다. '2.4'은(는) 요구한 개념, 계산값 또는 대응 관계와 맞지 않습니다.
④ [X] 이 선택지는 문제의 단서와 일치하지 않습니다. 정전기력은 \(F=kQ_1Q_2/r^2\)이고 \(9\times10^9\times10\times10^{-6}\times20\times10^{-6}=1.8N\)입니다. '3.0'은(는) 요구한 개념, 계산값 또는 대응 관계와 맞지 않습니다.

암기 팁

쿨롱의 법칙 계산에서는 μC를 \(10^{-6}C\)로 바꾸는 단위 변환을 반드시 확인하시면 좋습니다.

맞춤 꼼수

두 전하 곱에 \(9\times10^9\)를 곱하고 거리 1m는 제곱해도 그대로임을 이용하면 1.8N을 빠르게 얻을 수 있습니다.

AI로 작성된 해설입니다.

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