令和3年度 後期 No.1論点:電気理論重要度 A配点 1点未着手

2つの点電荷による電界の向き

これは2級電気工事施工管理技士 第一次検定 令和3年度 後期(2021年11月14日(日)実施) No.1の問題です。論点は「電気理論」(重要度A・解答の形は四肢択一)。採点すると、解き方 3 手順・選択肢 4 つそれぞれの解説・引っかけの指摘が読めます。

図のように,点Aに+Q〔C〕,点Bに-Q〔C〕の点電荷があるとき,点Rにおける電界の向きとして,適当なものはどれか。

ただし,距離OR = OA = OB とする。

線分ABの左端Aに+Q〔C〕,右端Bに-Q〔C〕の点電荷があり,ABの中点Oの真上(OR = OA = OB)に点Rがある。点Rから上向きの矢印がア,右向きがイ,下向きがウ,左向きがエ。

解答欄

選択肢を 1 つ選んで「採点する」を押してください。

正解

正解:2.イ

解き方

  1. 電界は正の電荷から出て負の電荷に入る向きに生じる。+Qによる点Rの電界はAからRへ遠ざかる向き(右上),-Qによる電界はRからBへ向かう向き(右下)である。
  2. OR = OA = OB なので AR = BR となり,電界の大きさ E = Q/(4πε₀r²) は2つとも等しい。上下方向の成分は打ち消し合い,右向きの成分だけが足し合わされる。
  3. よって点Rの電界の向きは,ABに平行で+Qから-Qへ向かう右向きのイである。

選択肢ごとの解説

  1. 1.不適当。+Qによる上向きの成分と-Qによる下向きの成分が打ち消し合うので,上向きにはならない。
  2. 2.適当。2つの電界を合成すると右向き(+から-へ向かう向き)になる。
  3. 3.不適当。下向きの成分も上向きの成分と打ち消し合うので,下向きにはならない。
  4. 4.不適当。電界は+電荷から出て-電荷に入るので,-電荷のある右側とは逆の左向きにはならない。
引っかけ:電界は「+から出て-へ入る」。合成はベクトルで考え,大きさが等しい2つの電界は対称な成分が打ち消し合う。

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出典:一般財団法人 建設業振興基金が実施した2級電気工事施工管理技士 第一次検定 令和3年度 後期(2021年11月14日(日)実施) No.1。問題文は本試験の問題にもとづいています。解答・解説・論点の整理は資格試験対策.netの独自コンテンツです。最終更新 。この問題の誤りを報告する