共通テスト（理科）過去問
令和6年度（2024年度）追・再試験
問75 (物理（第1問）問5)

次の文章中の空欄（　ウ　）・（　エ　）に入れる式と値の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、電気素量をe（e＞0）とする。問題文の画像

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問題

共通テスト（理科）試験令和6年度（2024年度）追・再試験問75（物理（第1問）問5）（訂正依頼・報告はこちら）

次の文章中の空欄（　ウ　）・（　エ　）に入れる式と値の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、電気素量をe（e＞0）とする。

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解答　ウ：−（1／3）e　　エ：1

ウの解説

uの電気量をq、dの電気量をq'とします。

陽子の電気量は+eであるから

2q+q'=+e　…①

が成り立ちます。

また、中性子の電気量は0であるから

q+2q'=0　…②

が成り立ちます。

①②より、

q=+(2/3)e、q'=−(1/3)e

とわかります。

よって　ウ:−（1／3）e 　となります。

エの解説

dの反粒子の電気量は、ウの符号を反転させて

+(1/3)eです。

π⁺中間子に含まれるuの個数をNとすると、

π⁺中間子の電気量は+eなので

{+(2/3)e}・N + {+(1/3)e} = e

となり、ひいては

N=1

とわかります。

よって　エ：1 　となります。

選択肢3. ウ：−（1／3）e　　エ：1

この選択肢が正解となります。

まとめ

必須ではないですが、余力があれば

アップクォークとダウンクォークの電気量を覚えておきましょう。

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