電気力線④(過去問にチャレンジ)

図のように,平行板コンデンサの上下極板に挟まれた空間の中心に,電荷Q[C]を帯びた導体球を保持し,上側極板の電位がE[V],下側極板の電位が-E[V]となるように電圧源をつないだ。ただし,E>0 とする。同図に,二つの極板と導体球の間の電気力線の様子を示している。

このとき,電荷Q[C]の符号と導体球の電位U[V]について,正しい記述のものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(1)Q>0 であり,0<UE である。

(2)Q>0 であり,U=E である。

(3)Q>0 であり,0<EU である。

(4)Q<0 であり,U<- E である。

(5)Q<0 であり,- EU<0 である。

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