この問題の4つのポイント
- 点電荷がつくる電場の向きを理解しよう
- 点電荷がつくる電場の大きさと電位の式を混同しない
- 電場はベクトルなので，しっかりと図を描こう
- 一直線上の問題では，qもQもとりあえず正として考える方法もある
1. 点電荷がつくる電場の向きを理解しよう
電場（電界）は向きを持つベクトルです。まずは向きについて考えます。
点電荷がつくる電場の向きは，その点電荷が正か負かで変わります。電場の向きは分かってしまうと簡単なことですが，うまくポイントが掴めないと，「何を言っているのかさっぱり分からない」ということになってしまいます。
点電荷がつくる電場の向きについて，簡単にまとめておきましょう。正の電荷からは出て行く向きに，負の電荷は入ってくる向きに電場ができます。ここまでは問題がないと思います。
ところが，この点電荷から離れた地点の電場の向きとなると，分からなくなる人が必ずいます。下の図で，点Oにできる電場の向きはどちらになるでしょうか。
あくまでも点Oにできる電場の向きなのですが，いろいろなタイプの矢印を描く人がいます。点Oにできる電場の向きはそれぞれこのようになります。
いかがでしょうか。この向きをベースにこの問題を考えます。
2. 点電荷がつくる電場の大きさと電位の式を混同しない
次に電場の大きさ（強さ）を考えます。ただ，この点電荷に関する式がたくさんあって，しかもよく似ているので，どうしても混同してしまいます。しっかりとまとめておきましょう。
とても似ていますね。電位の式については無限遠を基準とした時の式になります。この問題で使う点電荷がつくる電場の大きさの分母はrの2乗です。
3. 電場はベクトルなので，しっかりと図を描こう
電場に限らず，速度，加速度，力などのベクトルを考える問題では，向きがとても重要になるので図をしっかりと描きましょう。
まずは，
の位置にある電気量
の電荷が
の位置につくる電場を考えます。実はこの電気量が正なのか，負なのか分かりません。正負が分からなければ，電場の向きが分からなので図が描けません。そのままだと問題が解けないのですが，そもそも問題に電気量の正負が書かれていないということは，正負が分からなくても問題が解けるということです。
そこで，とりあえず図を描くために電気量を正として考えてみましょう。クーロンの法則の比例定数を
として，電場の向きと大きさを考えるとこうなります。
問題文には「の位置の電場（電界）の大きさが０」とあります。ということは，原点にある電気量
の電荷がにつくる電場の向きは図の左向き，つまり
軸の負の向きです。なので，電気量の電荷は負でなければなりません。
今電気量を正とした結果，電気量は負となりました。もし，電気量を負の場合は電場の向きが逆になり，電気量がつくる電場の向きも逆になる必要があるので，正の電荷ということになります。
結果として，との電荷の符号は必ず逆になります。選択肢の①から③は消えます。
あとは計算をしましょう。の位置の電場の大きさが０ということから，との電荷がつくる電場の大きさは同じになります。
大きさは
となるので，符号の関係から答えは⑥
になります。
4. 一直線上の問題では，qもQもとりあえず正として考える方法もある
この問題では２つの電荷と電場を考える点の３つの点が全て一直線上（軸上）にあります。このような場合には，ももどちらも正として考える方法があります。どちらも正とすると，電場の矢印の向きはどちらも右向きになります。
この２つの電場を合わせると０になることから，
となり，この方法だと符号も含めて計算結果が出てきます。便利な方法ではありますが，２つの電荷と電場を考える点の３点が一直線上にある時しか使えません。一直線上にないときは，向きと大きさを別々に考えましょう。
