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Science Junior High

大問4の(3)の(Ⅱ)はなぜ答えがアになるか誰か教えて頂けますか(_ _)

4 静電気の性質について調べるため、 次の[実験] を行った。 各問いに答えなさい。 〔実験〕 ① 図1のように、 ポリエチレンのストローA, まち針, 木片、紙コップを用いて、ストローAがまち針を軸として 自由に回転できる装置をつくった。 ② ストローAをティッシュペーパーでよくこすった。 ③ ポリエチレンのストローBをティッシュペーパーでよくこすり、図1のようにストローAの点Xに近づけて、 ストローAの動きを観察した。 ④ 次に, アルミはく箔を丸めて棒状にした物体C,Dをつくった。 ⑤ ストローAのかわりに、 物体Cを用いて図1の装置をつくった。 ⑥ ストローBのかわりに物体Dを,物体Cの点Yに近づけて、物体Cの動きを観察した。 ⑦ ストローBをティッシュペーパーでよくこすり 物体Cの点Yに近づけて、 物体Cの動きを観察した。 [実験] の ⑥ では,物体Cは動かなかった。 [実験] の ⑦ では, 物体Cは図1のbの向きに動いた。 図1 まち針 木片 紙コップ・ (1) ストローA(または物体C) a R 点X(または点Y) ストロー B (または物体D) ストローAの動く向き ストローAとBの電気の種類 a 同じ種類 1 6 ストローA(または物体C) まち針 〔実験〕 の③でストローAは図1のa,b のどちらの向きに動くか。 また, ストローAとB が帯びた電気の種類は同じ種類か異なる種類か。 その組み合わせとして最も適当なものを、次 のア~エの中から選び、記号で答えなさい。 イ a O 異なる種類 a ストロー B 点X(または点Y) (または物体D) <装置を上から見た図> becom b 同じ種類 エ b 異なる種類

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Physics Senior High

物理、電場と電位の範囲の問題です。(4)のW2の解説がよくわかりません

例題 106 正電荷Sのまわりの電位の様子が 0.5 [V] ごとの等電位面 (線)で示されてい る。 点Eを通る等電位面は0〔V〕 である。 (1) 点Cを通る電気力線を破線で図示せ よ。 (2) 点A の電位はいくらか。 (3) 点A,B,C のうち,最も電場が強いところはどこか。 (4) -0.1 〔C〕の負電荷を, 点Eから点Dまでゆっくり運ぶのに必 要な仕事 W はいくらか。 また, 0.2 [C] の正電荷をA→B→E →Aの順にゆっくり運ぶのに必要な仕事 W2 はいくらか。 SMAMBO? (1) 電気力線は等電位面に直交することから 右図が得られる。 OV S ココが、 OV E (2) 正電荷Sに近づくにつれて電位は上昇 する。 点Aは点Eから数えて4段目の等 電位面上にある。 したがって点Aは点E より0.5×4=2〔V〕 だけ電位が高い。 • VA= +2 (V) (3) V = Ed より, E = V/dとなる。 電位差 V が等しければ, 距離 (間隔) dが小さいほど電場は強い。 このことから等電位面の間隔が狭い場所が, より電場は強いことになる。 したがって点 A, B, Cのうちでは点Aが最 も電場が強いことがわかる。 (4) Wi=g(Vo-V)より,g=-0.1 [C], Vo=-1 [V], VE= 0 [V] を 代入して W=-0.1×(-1)=0.1〔J〕 また,静電気力に抗してした仕事は途中の道筋には関係ないので W2=g(VA-VA) = 0 (外力のした仕事) = (位置エネルギーの変化) また, (静電気力のした仕事)=- (外力のした仕事)

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Physics Senior High

物理の電磁気の問題です。問4の解説お願いします。特に、どのような運動をするのかが説明できません。

Date (a,0) に電荷+ Qをもつ点電荷A を固定し, 位 y平面上の位置 真空中の 置 (-α, 0) に電荷+ Qをもつ点電荷 B を固定した。 ただしa> 0, Q > 0 とし, 重力の影響は無視できるとする。 文中に与えられた物理量の他に問題の解答に必要な物理量があれば,それを表 す記号はすべて各自が定義し, 明示せよ。 y a0 IA 問1 位置 (0, 2a) に生じる電場ベクトル (0,2a)につくる電場をそれぞれEA, とし, よび色の関係をベクトルで図示せよ。 また、 めよ。 8 点電荷A,Bが位置 を求めたい。 上の図に 亘お および色の大きさを求 問2 位置 (0, 2a) での電位を求めよ。 ただし電位の基準点は無限遠にとるも のとする。 問3 さらに電気量e (e > 0) をもつ電子を位置 (0, 0) に置いた。 電子を位置 (0,0)から, 位置 (0, 2a) までゆっくり動かすために必要な仕事を求めよ。 問4 つぎに問3の電子を位置 (0.6)において固定した。 ただし6 > 0 とする。 b が α に比べて十分小さいとき, 電子にはたらく力がbに比例することを示 せ。 必要があればもが α に比べて十分小さいときに成り立つ式 d² +62 = d² を用いよ。 また、電子を静かに放すとどのような運動をするか説明せよ。 た だし, 電子はy軸方向にのみ運動するものとする。

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