図のような一様な電界E = 2.0 # 103 V/m の平面において、単位正電荷（+1 C）が点A から点B まで1.0 m 移動した。このとき電界がした仕事［J］はどれか。
1. 5.0 # 102
2. 1.0 # 103
3. 2.0 # 103
4. 2.5 # 103
5. 5.0 # 103 A 60° E B

Q: 第39回 臨床工学技士国家試験 午前 第46問（電気工学）の正答は？

第39回 臨床工学技士国家試験 午前 第46問（電気工学）の正答は 2 です。一様電界中で電荷を運ぶ仕事は W = qEd cosθ。

Question

図のような一様な電界E = 2.0 # 103 V/m の平面において、単位正電荷 （+1 C）が点A から点B まで1.0 m 移動した。このとき電界がした仕事［J］はどれ か。
1. 5.0 # 102
2. 1.0 # 103
3. 2.0 # 103
4. 2.5 # 103
5. 5.0 # 103 A 60° E B

Accepted Answer

正答: 2番。■ 正答：2番 — 1.0×10^3 J 一様電界中で電荷を運ぶ仕事は W = qEd cosθ。ここで q=1 C、E=2.0×10^3 V/m、移動距離 d=1.0 m、電界の向きと変位ABのなす角は図より 60°。よって W = 1×2.0×10^3×1.0×cos60° = 2.0×10^3×0.5 = 1.0×10^3 J。 【各選択肢の解説】 1. 5.0×10^2 J ❌ 誤り。cosθ=0.25（θ≈75°）に相当し、60°の設定と合わない。 2. 1.0×10^3 J ✅ 正しい。W=qEd cos60°=2.0×10^3×0.5=1.0×10^3 J。 3. 2.0×10^3 J ❌ 誤り。cos0°（電界と平行に移動）の値で、60°の傾きを無視している。 4. 2.5×10^3 J ❌ 誤り。係数が過大で成立しない。 5. 5.0×10^3 J ❌ 誤り。qEd を2.5倍しており係数が合わない。 【試験対策ポイント】 電界がする仕事＝W = qEd cosθ（θは電界と変位のなす角）。電位差を使えば W = qV、V=Ed cosθ。一様電界の強さ E［V/m］は「1 mあたりの電位差」。角度が付くと cosθ で目減りする点が頻出で、電界と変位が直交（90°）なら仕事は 0。

Answer

1. 5.0 # 102

Answer

2. 1.0 # 103

Answer

3. 2.0 # 103

Answer

4. 2.5 # 103

Answer

5. 5.0 # 103 A 60° E B

第39回 臨床工学技士国家試験 午前 第46問

第39回臨床工学技士国家試験午前第46問