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Physics Undergraduate

問1~問3です。答えだけでいいので急ぎでお願いします。

- 課題 - 【問1】次の文章について、空欄に当てはまる適切な言葉や数式を答えよ 正の電荷 +2qと負の電荷 -q が、 それぞれ、点Aと点Bに置かれている。 各電荷はq>0だと仮定する。 また、AB間の距離をaとおく。直線 ABを含む 直線上において、これら2つの電場の強さがゼロになる点を求めたい。 まず、座標系を設定する。点 A を原点とし、A→B を正の方向と決める。直線 AB を含む軸をx軸とおい て、原点からの座標位置をxであらわす。 上の座標系において、1C の電荷をx座標上に置くとき、この電荷が受ける力の向きを各電荷の正負から 考える。まず、この電荷をx<0の位置に置くとき、この電荷が受ける力の方向は( ① )であり、この電荷を 0<x<aの位置に置くとき、力の方向は(2 )、x>aの位置に置くとき、力の方向は( ③ )だから、電 場の強さがゼロになる点は( 4)の範囲にある。 次に、電場の強さ(=D大きさ)を具体的に計算する。電場の強さを、クーロンの法則を用いて、 「位置」と「距 離」の違いに注意して計算すると、正電荷 +2q が位置xに作る電場の強さは( ⑤ )で、負電荷 -qが位 置xに作る電場の強さは( 6:)である。ただし、クーロンの法則における比例定数をんとおく。 以上より、電場の強さがゼロになる点は、x=(7)で求められる。 A +2q) -9 → X a *y JA (9a) 【問2】 次の文章について、空欄に当てはまる適切な言葉や数式を答えよ 図の上うに 名:TのEさが

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Mathematics Senior High

OPベクトルがなんなのかわかりません。 はじめは右にある図のまんまのOPを出してると思ったのですが、式にOP=OA+tABとあり、Aを通るABと並行な直線だから直線lを求めているのかよくわからなくなってしまいました。 どなたか教えて下さると幸いです

3 空間のベクトルの応用 71 Check 球面と交わる直線 CO 例題 404 設面(x-3)+(y+1)?+(z-2)?321 によって2点A(1, 0, -3), B(3. 2, -1)を通る直線!が切り取られる部分の長さを求めよ。 考え方 直線の方程式をベクトル方程式で考えて,直線と球面の交点を求める。 | ① D… 解答(x-3)+(y+1)?+(z-2)?=21 直線上の点をP(x, y, z) とすると, AB=(3-1, 2-0, -1-(-3))=(2, 2, 2) OP-OA+ tAB(tは実数) (x, y, z)=(1, 0, -3)+t(2, 2, 2) =(2t+1, 2t, 2t-3) x=2t+1, y==2t, z=2t-3 相 0 P より。 (.2なしは T) 2 したがって, のをDに代入して, (2t+1-3)+ (2t+1)?+(2t-3-2)?=21 Dと2を連立させて交 点の座標を求める。 ぷの式と 卵-8t+3=0 のずと 創社せてる (2t-1)(2t-3)=0 より, 1 t= 2' 2 のに代入する。 したがって, ①と直線lの交点は メら、 t=Dのとき (2, 1, -2), t= 3 のとき(4, 3, 0) 2 求める長さは 2 3 1 JAB|だから, 2 Pと対間よって, 求める線分の長さは 1(4-2)?+(3-1)+{0-(-2)}? =23 (別解)球面の中心 C(3, -1, 2) と直線!を 含む平面による球面の断面は, 半径 V21 の円になる。 e, V21 D D 3_2

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Physics Senior High

ここはなんでkQ/xとの差ではなくて、kQ/aをつかうのですか?

次の文中の口に適切な数式または数値を入れよ。ただし,数式は,ko, a, b, x, Q, q *100.〈帯電した導体がつくる電場) のうち必要なものを用いて答えよ。 ガウスの法則によると,任意の閉曲 面を貫く電気力線の密度は電場の強さ に等しい。例えば、真空中で点電荷を 中心とする半径rの球面を仮定して考 えれば、点電荷から出る電気力線の本 数を球の表面積でわった値が球面にお ける電場の強さとなる。そのため, 電 気量q(q>0)の点電荷から出る電気力線の本数nは, 真空中でのクーロンの法則の比例定者 koを用いて,n=ア]と書ける。 図1のように,真空中に半径aの金属球Mがあり, Q(Q>0) の電気量をもつように帯電さ せた。金属球Mの中心Oから距離xだけ離れた点における電場の強さE, 電位Vについて考 える。ただし,電位Vは無限遠方を基準とする。 xこa のときは,金属球Mから出る電気力線は金属球Mの中心0から放射状に広がると考 えられるため,電場の強さEは, E=イ]とわかる。 また, その点の電位Vは, V=ウ]である。 また,x<a のときは, 導体内部の電位は導体表面の電位と等しく, 導体内部に電気力線 が生じないことから, E=[xエ], V=[オ]となる。 図2のように,内半径6, 外半径Cの金属球殻Nがあり,-Qの電気量をもつように帯電 させた。このとき,金属球殻Nが球殻内部の真空の空間につくる電場は,内部に発生する電 気力線のようすを考えると0である。 次に,図3のように,真空中で,金属球殻Nで金属球Mを囲い,金属球殻Nの中心O' が金 属球Mの中心Oに一致するように配置した。ただし, aくb<c であり,金属球Mの電気量は Q.金属球殻Nの電気量は -Qのままであるとする。このとき,中心Oから距離 x(a<xくb)だけ離れた点における電場の強さ E'は,金属球 M, 金属球殻Nがそれぞれ単 独でつくる電場を足しあわせた合成電場の強さであるので, E'=[Xカ]である。また、金 属球殻Nに対する金属球Mの電位 Vssa は,金属球殻Nの内部には電気力線は生じないので、 Vsa=キである。 金属球Mと金属球殻Nは,電位差 Visaを与えればQの電気量が蓄えられるコンデンサー とみなすことができる。このコンデンサーの電気容量Cは、C=[ク である。 金属球殻N 全属球M 図2 図3 図1 (20 関西大) A101 世

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Engineering Undergraduate

磁束と磁束密度の(1)があっているかと、(2)(3)に入る言葉を教えて欲しいです。

5 磁力線(p.51) )に適切な用語を下記の語群から選び記入せよ。 )極から出て、(2 1 次の文の( (1) 磁力線は,(1 )極へはいる。 )を表す。 (2) ある点での磁力線の接線方向は,その点の磁界の(3 (3) ある点での磁力線の密度は,その点の磁界の(4 )を表す。 (4) 磁力線自身は,引っ張ったゴムひものように, 縮もうとし, 同じ向きに通っている磁力線ど うしは,たがいに(5 )しあう。 )したり,ほかの (7 (5) 磁力線は、途中で(6 )と交わったりしない。 大きさ 磁力線 反発 分岐 向き N S 磁束と磁束密度 (p.52) 1 次の文の( )に,適切な式または記号を入れよ。 (1) 比透磁率u,の物質中で, + m [Wb] の磁極が半径r [m] の球の中心にあるとき, 球面上 の磁界の大きさH[A/m] は, (3 Mz 1 H =- 4πu 1 [A/m] である。 (2 ( て1 4π Hol,(4 m, (2) 一方,+ m [Wb] の磁極からは, m[Wb] の磁束が出ている。 球の表面積をA[m°] とす ると,球面上の磁滋束密度B[T] は, ゆ B = m m [T] である。 三 A A (5 (3)よって,比透磁率μ, の物質中における磁界の大きさH[A/m] と磁束密度B[T] の間には, 次の関係がある。 B= (6 )H = (7 )u,H= 4π×10-7*. μ,H[T] ○ *覚え方 心配かけると 父さん泣くよ! 2 真空中で8×10-5 Wbの点磁極から 30 cm 離れた点の磁界 の大きさHと磁来東密度Bを求めよ。 4π×10-7

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Chemistry Senior High

高2のテスト範囲の例題の問題です 解法を見てもイマイチ分からないので解き方的なものを教えていただきたいです。 よろしくお願いします

N- co- STEP 2 >解答編 p.1~2 No. イオン結晶の単位格子 Date 例題1 1 塩化ナトリウム NaCl の結晶は,塩化物イオン CI とナ トリウムイオン Na* の静電気的な引力によるイオン結合 によってできている。 この結晶構造は,右図のように示される。 (1) 1個の塩化物イオンに最も近い Nat と CI- はそれぞ (cm] れ何個か。 (2) 単位格子に含まれる Na+と CI- の数はそれぞれ何個か。 (3) NaCI の単位格子の一辺の長さをa[cm], NaCl のモル質量を M[g/mol),密 度をd[g/cm]として, アボガドロ定数NA [/mol] を, a, M, dを用いて表せ。 ONa+ CI- 質量[g] 体積[cm) 単位格子中に含まれる全粒子の質量 (g] 単位格子の体積[cm] Key Point 密度[g/cm]= 解法(1) 図の単位格子の中心に がある。 その前後,左右, 上下にOがあるので Na* は6個。また,中心のeに最も近 い●は立方体の辺上にある●なので, CI は12個ある。 (2) 0に注目すると、面心立方格子と同じ位置にある。 センサー NACI は Nat, :CI =1:1 の組成なので,単位格子中 には Na* と CIにが同数あ る。● M [g/mol) -×4 NA(/mol] 4M (3) 密度d[g/cm®]= 式 NA 番 中 [cm) C88も 4M よって, NA= d 比 解答(1) Na*…6個 CIT…12個 4M (2) Na…4個CI-… 4個 (3) d

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