薬剤師国家試験 令和03年度 第106回 - 必須問題 - 問 5
イオン間にはたらくクーロン力の特徴として誤っているのはどれか。1つ選べ。
1 媒質の比誘電率に反比例する。
2 イオン間の距離に反比例する。
3 イオンのもつ電荷の大きさに比例する。
4 同じ符号の電荷をもつイオン間では斥力となる。
5 真空中で最も強くなる。
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解答 2
イオン間にはたらくクーロン力(F)の大きさは下記の式で表される。
1 正しい
媒質の比誘電率とは、真空の誘電率を1としたときの媒質の誘電率である。したがって、クーロン力は媒質の比誘電率(ε)に反比例する。
2 誤っている
クーロン力はイオン間の距離(r)の二乗に反比例する。なお、イオン間の距離(r)に反比例するのはクーロン力のポテンシャルエネルギーである。
3 正しい
クーロン力はそれぞれのイオンがもつ電荷の大きさ(QA、QB)に比例する。
4 正しい
クーロン力は同じ符号の電荷をもつイオン間では斥力(反発し合う力)となり、異なる符号の電荷をもつイオン間では引力(引き合う力)となる。
5 正しい
クーロン力は媒質が存在しない真空中で最も強くなる。
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