電場と電位・コンデンサー（知識）の問題
真空中の点電荷にはたらく静電気力と、電場・電気力線について述べた文として誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。ただし、各文で、書かれていること以外の条件は変えないものとする。
- ア 2 つの点電荷の間の距離を 2 倍にすると、その間にはたらく静電気力の大きさは 倍になる。
- イ 2 つの点電荷のうち一方の電気量の大きさだけを 2 倍にすると、その間にはたらく静電気力の大きさは 2 倍になる。
- ウ 電気力線は、電場が強いところほど、間隔が広くなるように描く。
- エ 電場の中に負の点電荷を置くと、その点電荷は電場と逆向きの力を受ける。
- オ 電気力線は、途中で交わったり枝分かれしたりしない。
この問題で使うもの
- クーロンの法則と電場・電気力線（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（4 技能）
読み込み中…
右端（太枠）がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
一覧で見る（前提が先）
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
技能「クーロンの法則と電場・電気力線」を使います。静電気力の式と、電気力線の描き方の約束を思い出しましょう。
ヒント 2
です。電気力線は正電荷から出て負電荷に入り、交わらず枝分かれせず、電場の強さを本数の密度で表します。
ヒント 3
距離と電気量についての文は式で確かめられます。残りの文は、電気力線の密度と電場の強さの関係、負電荷が受ける力の向きを確かめましょう。
答えと解説
答えを見る
ウ
どこでつまずきましたか？（選ぶと、戻る場所を案内します）
解説を読む
使う事実は次のとおりである。
- クーロンの法則: 2 つの点電荷の間にはたらく静電気力の大きさは で、電気量の積に比例し、距離の 2 乗に反比例する。
- 電場: その点に置いた の電荷（単位正電荷）が受ける力で表す。電気量 の電荷は の力を受ける。
- 電気力線: 接線の向きが電場の向きで、正電荷から出て負電荷に入る。交わったり枝分かれしたりせず、電場が強いところほど密に描く。
ウ（誤り）: 電気力線は、電場が強いところほど密に（間隔がせまく）なるように描く。「間隔が広くなる」は逆である。
ほかの選択肢（いずれも正しい）:
- ア: は に反比例するので、 を 2 倍にすると は 倍になる。
- イ: は に比例するので、一方を 2 倍にすると は 2 倍になる。
- エ: 電荷が受ける力は で、 なら力は電場と逆向きになる。
- オ: ある点の電場の向きは 1 つに決まるので、電気力線が交わったり枝分かれしたりすることはない。
よって誤っているものはウである。
別解
ア: クーロンの法則 で距離2倍なら1/4倍（正）。イ: 2倍（正）。ウ: 電気力線は電場が強いところほど密（間隔が狭い）に描くので誤り。エ: 負電荷は電場と逆向きの力を受ける（正）。オ: 電気力線は交わらず枝分かれしない（正）。誤りはウ。