qG878　■わかりやすい高校物理の部屋■

x軸上に2点A、Bをとり、ABの中点をOとする。点Aに電気量 Q₁ の点電荷を、点Bに電気量 Q₂ の点電荷を置いた。x軸上の各点で電位 V を測定したところ、図3のような結果が得られた。二つの電気量 Q₁ と Q₂ の組合せ ( Q₁、Q₂ )として最も適当なものを、下の①～⑧のうちから一つ選べ。ただし、①～⑧の Q は正とする。

① ( Q、2Q )　　 ② ( - Q、2Q )

③ ( Q、- 2Q )　　④ ( - Q、- 2Q )

⑤ ( 2Q、Q )　　 ⑥ ( - 2Q、Q )

⑦ ( 2Q、- Q )　　⑧ ( - 2Q、- Q )

#センター04本試

電気量 q の点電荷から距離 r だけ離れた点の電位 V は

　　　　V = k\(\large{\frac{q}{r}}\)

であり、正の点電荷と負の点電荷がある場合のグラフは

このようになるので、

本問の図3の Q₁ は正電荷で、Q₂ は負電荷です。

そして、もし、図3のグラフがもっと下の方まで延長されていれば

このようになると予想されるので、Q₁の絶対値より Q₂ の絶対値の方が大きいと考えられます。

あるいは、ABの中点であるOにおける電位が負になっているので、やはり Q₁の絶対値より Q₂ の絶対値の方が大きいと考えられます。

というわけで、最も適当なのは ③ ( Q、- 2Q ) です。