この問題の(g)についてですが、答えの仕事は正でした。ですが電場と逆向きに電子が動くため仕事は負だと思うのですがなぜ違うのしょうか？？

90 15直流回路 標準問題 必解111.〈導体中の自由電子の運動〉 断面積 S, 長さLの導体がある。この導体には, 電気量 -eの自由 電子が単位体積当たりn個含まれるものとして,次の問いに答えよ。 (1)図のように,導体の両端に電圧 Vを加えた。 (a) 導体内に生じる電場の大きさはいくらか。その向きは図の A, Bのいずれか。 S (b) 自由電子が電場から受ける力の大きさはいくらか。その向きは 図の A, Bのいずれか。 (2) 自由電子は電場から力を受けるが, 導体中の陽イオンからの抵抗力を受け, この2つのカ がつりあって,自由電子は一定の速さで移動するとみなせる。この抵抗力の大きさが自由 電子の速さに比例すると考え,その比例定数をkとする。 (c)自由電子の速さはいくらか。 (d) 導体の断面を単位時間に通過する電子の数はいくらか。 (e)導体を流れる電流の大きさはいくらか。 (f)オームの法則と(e)の結果を比較すると,導体の抵抗はいくらになるか。 (3) 導体の両端に加えた電圧により生じた電場は, 抵抗力に逆らって自由電子を移動させる 仕事をする。この仕事は, 導体から発生するジュール熱と等しくなる。 (g) 電場が1個の自由電子に単位時間にする仕事はいくらか。 (h) 導体から単位時間に発生するジュール熱はいくらか。 [17 福岡大)

(3)(4)の問題がなぜ5.0Ｖの表のところを使うのか分かりません… 1.0~4.0Ｖの表の数字で求めたら全く違くなりました… 誰かわかる方教えてください…！！

【電流と電圧(2))ルに向くよ園 3電熱線X Yに電流を流す実験を行った。表はその結果である。 電圧[V] 電流 電熱線X [A]電熱線Y 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 0.2 0 0.04 0.09 0.12 0.15 0.20 流 0.1 0 0.11 0.20 0.30 0.39 0.50 0 1) 電熱線のニクロムは,導線の銅より抵抗が大きい。ニクロムは, 123 4 5 導体 不導体のどちらか。 ト図 電圧 [V) ト [るて う るケ 1 口(2) 電熱線Xについて,表の結果をもとに,電圧と電流の関係を表すグラフを方眼にかきなさい。 口(3) 電熱線Xの抵抗は, 電熱線Yの抵抗の何倍か。 決 る画の[ D 口(4)電熱線X.Yを直列につないで電源につないだところ, 0.20Aの電流が流れた。でま 口O 電熱線X. Yの直列回路につないだ電源の電圧は何Vか。 e[ 口2 電熱線X.Yの直列回路全体の抵抗は何Qか。 A (5) 電熱線X.Yを並列につないで3.0Vの電源につないだ。 口O 電熱線X. Yの並列回路の電源から流れ出た電流は何Aか。 □② 電熱線X. Yの並列回路全体の抵抗は何Ωか。 小数第2位を四捨五入して小数第1位まで求めな い。

全くわかりません。 教えて下さい。　 ちなみに、答えは②です

5 抵抗の中に加わる電圧値を調べるために, 図2のように電気を通す紙 (導体紙) に電流を流した。テスター の+端子から出ている導線の先を, 乾電池の+極側につないだクリッ プから導体紙の上を -極側に移動させ ていったとき, テスターが示す電圧値の変化として最も適当なものを, 次の0一0から1つ選びなさい。 29 マルチテスター 電圧値は変化しない。 電圧値は小さくくなっていく<。 電圧値は大きくなっていく<。 電圧値が導体紙の中央で最大となり, その後小き くなっていく。 電圧値がマイナスの値をとるようになる。 電圧値が導体紙の中央で最小となり. その後大きくなっていく。 ⑤ ⑤ ⑤ ぐ③ ③

お願いします！！！ 一個とかでも大丈夫です！ どなたか！！

を入れなさい< 1 ie 昌 ]」のつりあいの条件は。 作用するカカ6 ことである。 いま質基 7 kgの【 有線が一致しない ーっのカカがはたらし ヽた場合を考える人月 ベクトルの和は 0 であるが, 力の作用点のまねわりの【還2訓| <ある。 このような一組の力を(央上 | 速 きさを調べで (2) ある末きを正とした1 つの邊方向の物体の運動がある。 90 に 只 ヽた。こ たらいている力の合計 a 間は 0 m/ぷであり, 静止していた。 このときは ら ないて6 秒へ0二語較 後の となる。 ー 2 m/ぷであった。 したがって, 4 秒後の速さは【 7 m/s < wi電間 その後 0 m/ぷ"の加速度が【 8 】秒間続き物体は藤止した この運動は, この軸 1向き方向9 り, その移動距離は【 10 】m である。 、 も 3 げた たりした。 この系 二詳のbp牛の押委でき5ホをっけ。 ネの他作を持って上げたり下げ と おもりの運動方程式は【 11 ]の式で表される請如 とし, 上向きを正とする加速度を g [m/"Jとする 加速鹿を 9 とする。 いま, mn 0.5kg,9 王 98m/5とし 手が04 kgw(kg 5 の の加速席の大きさは【 12 】であり, その向きは【 13 ]である。 また おもりの加速度が下向き(< 5 手が引く力の大きさは【 14 】であり, おもbりが上向きに一定の速さで動いているどき 手が糸を引VNでM さは【 15 】である。 (3 重旋加速度を 9 [m/sJとし, 空気抵抗は無視できるものとする。 反発(はねかえり) 係数 e の水SEな) /(Jのところにある質量 ヵ (kg)の小球は, 床を基準にしたときに【 16 】] の位置エネ2 小球を時刻 # 三 0 s で静かに落下させた。 落下中に小球に加わっている力の大きさは【 17 】I に衝突する直前の小球の速きは【 18 】m/<)であり, 和括直後の小球の運動エネルギーは【還9 この後, 最初に小球の速さが 0 m/s になったときの, 小球の床からの高きは【 20 】LmJである3 発電所でつくられた電気は【 21 】器で 150 kVから600 kV に昇圧されて, 送電線で送られる 放加訂府 上00 」に適切な語, 数値 または式: 0 になる は反対だが大きさはともに 7 〔N]で, 作有 離を 。 (m〕とすると, この物体に作用する力の 訪とも【 3 】〔Nm〕であり, 重心のまわりの【 2 (5 る前に利用しやすい電圧に段階的に降圧される。 送電線は長距離になるので, 家庭で合わ4る 【 22 】な電気抵抗をもっでいる。 同じ大きさの電力を送電する場合, 150 kV を用いた場合は 600 合に比べ 送電線による電坊損失は【 23 】倍となる。このように電圧をより【 24 】して送電iる理 少なくできる。 したがって, 発電所では交流電圧を発電している。 また, 家庭で使用できる電圧100 ある。 100 V で 1500 W の電熱器を 200 V でそのまま使えるとすると, この場合【 25 】W の電訪を滴 《解答欄》 169| 【2】 【3】 【4】 【5】 帳価 カッ?モッント 【6】 4| 【8】 【9】 0 169| 【2】 【13】 Wi| 【6】 【17】 【18】 | 【21 【22】 【23】 | SMUPHYS2021-01 (7〕 〔8] 〔9} 1

2の問題教えてください。至急お願いします！

以下の問題1から 3 に解答せよ. ただし, 特に指示がない限り, 電荷や導体などは真空中 に置かれているものとする. なお, 問題中にない定数や変数は自分で定義して (たとえば, 「ぽば ね定数をなとする」など) 用いてもよいが, 問題文中の定数や変数で解答できる場合ほその限 「 りではない. なお, 計算問題では, 計算結果だけでなく, どのような式を用いたか, とか』』 | のような積分の範胃をとるのか, などの簡単な説明を加えよ. 1. (8) 電荷 O が半径 。 の球の内部に均一に分布している, この電荷がつく る電界の強さ を, 球の中心からの距離7 の関数として求め,球の内と外について分けて答えよ. また, 球の中心からの距離ヶ を横軸にして, 電界の強さをグラフに表せ. (b) 電荷0が半径。 の球面上 (球殻という) に均一に分布している場合に, 電荷が作る 電界の強さを, 球殻の内と外に分けて答えよ. 2. 十分に厚く, 広い由体の表面の近く に正の点電荷が置かれている. 点電荷からの電気力 線と, 誘導される電荷の概略を図で示し, そのようになる理由を 50 文字程度で述べよ, なお, 理由は定性的でよい (定性的な説明 : 具体的な値についてまでは言及せず, 犬小 や方向, 向き程度で説明をすること. たとえば, 電界がいくらになると言わずに, 電界 がどこどこで強くなるなど) * 正の点電荷 導体 | 3.図のように細く無限に長い導線に電流 7 が流れている、 導線から, 離れた位置に巡の | 8 ロ ヒビ へ 編 @ を⑳) 153

どなたかお願いします。

〔6} (7J 〔8〕 (9 9【り| 200 V, 100 W の電球に 200 V の電圧を加えると【 26 JA の電流が流れ, この状態での電球の電気鬼抗は 【 27 1Q である。この電球を直列に 2 個つなぎ, 200 V の電圧を加えたら, 0.2 Aの電流が流れ, それぞれの電 球の明るきは暗くなった。 この状態での 1 個の電球の電気抵抗は【 28 】Q であるので,この電球は 100 Y 【 29 】W の電球でもある。このことから, 電球のフィラメントの抵抗は その退度と【 30 】の相関をもつことが孝 えられる。 閉じた円形コイルの中心軸上で棒磁石の磁極をコイルに近づけたり遠ざけたりすると, コイルを吐く磁束の変化 によっでヨイルに【 31 】が生じ, コイシレには, コイルを貢く磁束の変化を【 32 1向きに【 33 】電流が流れる。 この関係を【 84 】の法則と呼。【 31 】は導体が磁場(下界)を横切る場合にも観察されるが, これは導体内 の電子が磁場(秦界)から受ける【 35 】力によって説明できる。 導体に帯電体を近づけると, 静電気力により導体内の電子が移動する。この現象を【 36 ]という。 導体に囲ま れた中空部分は導体外部からの電場(電界)の影響を受けない。このはたらきを【 37 】という。また。 不導体(絶 緑体) に帯電体を近づけると, 静電気力により不導体内の電子の位置がずれる。 この現象を【 38 】という。 【 38 】により, 不導体(絶縁体)はまた【 39 】ともいわれる。 物体が箕電しているかどうかを調べることができる, 電源が不要で導体の【 36 】を利用した装置に【 40 】がある。 焦点距離が 6 cm の【 41 】レンズから 10 om の光軸上の位置に物体を置くと レンズに対して物体と反対側の 【 42 】cm の位置に倒立の実像が生じた。 このレンズを用いて倍率 2 倍の正立の虚像をつくるためにはレンズ から【 43 】cm の光軸上の位置に物体を置けば良い。 容気中にあるこのレンズに物体からの光が通過する場合。 光軸上の光線は【 44 】回屈折し, 光軸上以外の光線は【 45 】回屈折する。 光を空気中から水中に向けて斜めに入射したら, 水面ではね返されで空気中に戻る光路と 水面で小さく折れ 曲がって水中に入る光路の二つが観察きれた。 前者のはね返される現象を渋の【 46 】, 後者の小さく折曲 がる現象を波の【 47 】という。 平行な光を三重スリットに通すと, それぞれのスリットの直後で光線が広がる。 こ の現象を光の【 48 】という。 広がった光線は, 波の【 49 の原理にしたがっで, 強め合ったり弱め合ったりす る。 この現象を光の【 50 】という。 《解答欄》 【26】 【31】 【36】

磁場と電流の問題 (2)がわかりません。解こうとすると分母と分子が答えと逆になってしまいます。 なぜ間違っているのか教えてください。

_ "、。 、' に固定した細い絶縁体の棒に, 長さ 7質量 の一様 な円柱状の導体棒を軽 導線で水平にぶら下げた。 長方形abcd は, 磁東密 度の大きさがぢ の一様な鉛直下向きの磁場(磁界) の中に置かれ,形を保った まま絶縁体の棒のまわりで自由に回転でき る。直流電源を用いて導体棒に電 流を流すと, 辺 ab は鉛直方向から角度9 傾い ヽた位置で静止した。 (⑪) このとき, 導体棒の両端の電圧は であった。この導体棒が断面積 $, 抵抗率 。 の一様な材質でできているとき, 導体棒に流れる電流の大きさ 7 を表す式として正しいものを, 次の ⑳⑩こ⑩ のうちから 1 つ選べ。 7=[ エゴ YS VS 。レ r の の pと 8 ポー (② 電流の大きさが7のとき, tanの を表す式として正しいものを, 次の ⑩て@⑨ のうちから 1 つ選べ。ただし, 重力加速度の大きさを 9 とする。 tanの=[ 2 ] SOおおち 22 7ぢ 7 7ぢル ーー -嫌9 9 た 9 9 7 テー y(xg”+(7B/* Y(wgの"(787 時 ee 7ぢ 229 う 、 @ V(wg+(75/ 馬まに Yo"+が| 3

導体棒は右向きに運動を始めて、やがて電流は流れなくなるそうなのですが、なぜ流れてなくなるのか教えてください。

B 図4のように, 飽直下向きの一様な磁束密度の磁場(磁界)中に・ 十分に長 い 2 本の細い金属レールが, 水平面内に間隔 /で平行に置かれている。 レールに は電圧 の直流電源, 抵抗値ヶ の二つの抵抗 およびスイッチ S が接続きれ ている。 レール上には導体棒がレールに対して垂直に置かれている< はじめ, 導 体棒は静止しており, S は開いている。ただし, レールと壮体権およびそれらの 間の電気抵抗は無視できるものとし 導体権はレールと垂直を保ちながら。 なめ に動く ことができるものとする。また, 回路を流れる電流がつく る磁場は する。

電池があるときもないときも、 導体棒を電池に置き換えるときの 正極負極は 磁場の向きで決まるものなんですか？

図1，2と比べると図2の方が電位差が小さい理由を教えて下さい。 それと、このときの極板間の距離の捉え方を教えて下さい（導体だったら 挿入したところは 無いという捉え方、のような）