第38回 臨床工学技士国家試験 午後 第46問
電気工学第38回午後
第38回 臨床工学技士国家試験 午後 第46問(電気工学)の正答は 4 です。第3の電荷qは、Aの電荷Q(正)とBの電荷4Q(正)から互いに逆向きの力を受ける。
問題
6 cm 離れた2 点A、B にそれぞれQ[C]、4Q[C]の正の点電荷がある。
3 個目の点電荷を線分AB 上に置くとき、これに働く力がつりあうA からの距離[cm]はどれか。
- 1. 1.0
- 2. 1.2
- 3. 1.5
- 4. 2.0 ✓
- 5. 3.0
正答:4番
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この問題の正答率(MEカコモン利用者の実データ)
初回正答率 31.8%参考値
22人の初回解答から算出(2026年10月21日時点)。母数が少ないため参考値です
同じ利用者の2回目以降の解答は除外しています(再挑戦を含めると正答率は実力より高く出るため)。国家試験の公式発表値ではなく、MEカコモンで実際に解かれた記録にもとづく数値です。
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解説
■ 正答:4番 — 2.0
第3の電荷qは、Aの電荷Q(正)とBの電荷4Q(正)から互いに逆向きの力を受ける。2つの力の大きさが等しい点でつり合う。
【各選択肢の解説】
Aからの距離をx[cm]とすると、Bからは(6−x)[cm]。クーロンの法則 F=kQ₁Q₂/r² より
kQq/x² = k·4Qq/(6−x)²
(6−x)² = 4x²
6−x = 2x(0<x<6 なので正の根)
x = 2.0 cm(Bからは4.0 cm)
各値でAからの力とBからの力(どちらもkQqを除いた 1/x² と 4/(6−x)² )を比べる。
1. 1.0
❌ 誤り。1/1²=1.00 に対し 4/5²=0.16 で、Aからの力が強い。正しくはx=2.0 cm。
❌ 誤り。1/1²=1.00 に対し 4/5²=0.16 で、Aからの力が強い。正しくはx=2.0 cm。
2. 1.2
❌ 誤り。1/1.2²≒0.69 に対し 4/4.8²≒0.17 で、Aからの力が強い。正しくはx=2.0 cm。
❌ 誤り。1/1.2²≒0.69 に対し 4/4.8²≒0.17 で、Aからの力が強い。正しくはx=2.0 cm。
3. 1.5
❌ 誤り。1/1.5²≒0.44 に対し 4/4.5²≒0.20 で、Aからの力が強い。正しくはx=2.0 cm。
❌ 誤り。1/1.5²≒0.44 に対し 4/4.5²≒0.20 で、Aからの力が強い。正しくはx=2.0 cm。
4. 2.0
✅ 正しい。1/2²=0.25、4/4²=0.25 で等しく、力がつり合う。
✅ 正しい。1/2²=0.25、4/4²=0.25 で等しく、力がつり合う。
5. 3.0
❌ 誤り。中点では 1/3²≒0.11 に対し 4/3²≒0.44 で、Bからの力が4倍強い。正しくはx=2.0 cm。
❌ 誤り。中点では 1/3²≒0.11 に対し 4/3²≒0.44 で、Bからの力が4倍強い。正しくはx=2.0 cm。
【試験対策ポイント】
- 同符号の2電荷の間でつり合う点は、距離の比=電荷の比の平方根で内分する点。ここでは √1:√4=1:2 → Aから6×1/3=2 cm
- つり合う点は電荷の小さい側に寄る。中点(3.0 cm)を選ばせるのがひっかけ
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