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Physics Senior High

高校物理の電気の問題です (5)で解答のような形になるのがよく分かりません どういうポイントを意識して概形を書けばいいのでしょうか 解説おねがいします!!

88 13 静電気力と電場 B 107. 〈電気力線> 思考 応用問題 平面上において,距離[m] だけ離れた2点A,Bに電荷を固定したときの電気力線に ついて考える。点の座標を (12/20) 点Bの座標を (120) として次の設問に答えよ。 [A] A,Bに等しい正電荷Q [C] を置いた場合を考える。 +(1) xy平面上の電気力線のようすを, 向きも含めて図示せよ。 (2) Q が 5.0×10-12C, lが 6.0×10m とする。 y軸上で原点から 4.0×10mだけ離 れた点に静かに置いた大きさの無視できる荷電粒子が, 無限遠方に達したときの速度を 求めよ。ただし,荷電粒子の電荷を 1.6×10 -1°C, 質量を 9.0×10-31 kg とする。 また。 クーロンの法則の比例定数を 9.0×10°N・m²/C2 とする。 [B]点A,点BにそれぞれQ[C], [C] (Q>0)の電荷を置いた場合を考える。 図 (1) 電位が0 (無限遠方と同じ) となる点 (x, y) が満たす方程式を求めよ。 それはxy 平面 上でどのような図形を表すか。 (2)x軸上の点Pに電荷を置くと,それにはたらく力が0になった。 点Pの座標を求めよ。 記(3)点Bを中心とする円周上で, 電位が最も低い点はx軸上(ただしx>-1/2)にある。その 理由を説明せよ。 +(4) 点Aを出た電気力線は, 一部は点Bに, 一部は無限遠方に達する。 線分AB となす角 度0で点Aを出た電気力線が点Bに入るとき, 0がとりうる範囲を理由とともに答えよ。 ただし,電気力線のふるまいを考える際, 点Aのごく近くにおいては, 点Bに置いた電 荷からの影響は無視してよい。 図(5) 設問 〔B〕 (1) から設問 〔B〕 (4) の結果を参考にして, xy 平面上の電気力線のようすを 向きも含めて特徴がわかるように図示せよ。 なお,図には点A, 点 B, 点Pの位置をそ 〔東京大〕 れぞれ示すとともに, 設問 〔B〕 (1) で求めた図形を点線でかき加えよ。

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Physics Senior High

このマイナスはなぜついているのですか?

必解 148. <原子核> 原子核の性質に関連する次の問いに答えよ。 質量数 A,原子番号Zの不安定な原子核Xが原子核Yにα崩壊した。 初め原子核Xは静止 していた。原子核 X, Y, α 粒子の質量をそれぞれ Mo, M, m とする。 ただし, Mo> Mi+m である。また,真空中の光の速さをcとせよ。 (1) このα崩壊で発生する運動エネルギーを求めよ。 (2) α粒子の運動エネルギーを求めよ。 (3)α崩壊でつくられる運動エネルギーKのα粒子を金箔 (Au) に大量に当てたところ,α 粒子の大部分は金箔を素通りして直進したが、 ごく一部は Au 原子核に散乱された。α粒 子は Au 原子核に比べ十分に軽く, Au原子核はα粒子を散乱するときに動かないものとす る。α 粒子と Au 原子核が最も近づいたときの距離を求めよ。 ただし,電気素量を e, 静 電気力に関するクーロンの法則の定数をん とせよ。 また, 初めα 粒子は Au 原子核から十 分に離れていたので, そのときの無限遠点を基準にした静電気力による位置エネルギーは 0 とみなすものとする。 天然の放射性元素ウラン 288U, ウラン23Uは放射性崩壊する。 (4) 292U 原子核がn回のα崩壊とん回のβ崩壊を経て, ラジウム Ra が生じた。 n とんを求 めよ。 (5)23Uの半減期を 7.5×106 年, 2Uの半減期を4.5 × 10 年とする。 現在, 地上における 28Uと282Uの天然の存在比は1:140 である。 4.5×10 年前の存在比を求めよ。 (6)292U 原子核1個が遅い中性子との衝突により核分裂するとき, 2.0×10℃eVのエネルギ ーを放出するものとする。 毎秒1.1×10-7kgの2U が核分裂するとき, 1秒間に放出され るエネルギーをJ (ジュール)単位で求めよ。 ただし, 電気素量 e=1.6×10-19C, アボガド [19 大阪市大〕 ロ定数 NA=6.0×1023/mol, 28Uの1mol当たりの質量を235g とする。

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Chemistry Senior High

水和がしにくいということではないですか?

B 電解質の溶解のしくみ イオン結晶の溶解 イオン 結晶は静電気的な力でイオンが結 合してできた物質であり,一般に 水に溶けやすい。 たとえば,塩化 NaCl 結晶 水和したCI H2O 水和したNa* ナトリウム NaCl の結晶を水に溶 ▲図2 イオン結晶の溶解 かすと, ナトリウムイオン Na+と塩化物イオン CF に分かれる。 電解質 水溶液では、水分子が極性をもつため、イオンとの間に静電気的な引力 き イオンは水分子に囲まれて、他のイオンと離れた状態で存在する。 現象を水和といい, 水和したイオンを水和イオンという。 イオン結晶で hydration hydrated ion 硫酸バリウム BaSO」, 炭酸カルシウム CaCO3 などのようにイオン結 強さが大きい結晶は, 水和してイオンに分かれにくく、水に溶けにくい。 ま イオンは,ベンゼン CH6 やヘキサン CH14 などの無極性の溶媒分子と つきにくいため, イオン結晶はこれらの無極性分子の溶媒には溶けにく ■塩化水素の溶解 塩化水素 HCI は分子であるが, 極性が強く, 水 共有結合が切れて,次式のように電離して, 水によく溶ける。 このと CIが水分子に囲まれて水和イオンとなる。 HCl + H2O → H3O+ + CI 参考 塩化ナトリウムが水に溶解するようす。 「分子動力学」 というシミュレーションに基づき, NaCl の結晶の溶解の過程 を推測できる。 NaClを水に入れた瞬間 1.6 x 10-12 秒後 -N C 7 5.6 x 10-12 秒後 が水和しているよ 図はシミュレーションした結果を画像化したもので, イオンの水和と溶解 さが示されている。 はじめに, CI が水和し、 次に Na がわかる。 このように観測することが難しい現象などを すことで,視覚的にとらえ, 分析することができる。 シミュレーション

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