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物理 高校生

オがわかりません. キ,クに関しては,Q1, Q2がr内に全て含まれているため理解しやすいですが,オはなぜQ2の方を無視して良いかがわかりません.コンデンサーの極板の時と同様に,電場は(1/2)としてはいけないですか? また,もし Q1が負電荷,Q2が正電荷 Q1が... 続きを読む

(A) 点Oに[C] の正の点電荷があり,さらに点を中心とした半 径α[m]の球面上にQ2〔C〕の正電荷が一様に分布している系を考 える (図3)。 点0から [m]の距離にある点Pの電界の強さE [V/m〕 は、点Oを中心とした半径r[m]の球面を通過する電気力 線の総本数Nから求めることができる。 すなわち, r<a のとき N = オとなるので,E=カであり, r>a のとき N= キとなるので,E=クである。 (B) 真空中に置かれた平行平板コンデンサーを考える。 Q [C] の正電 荷が一様に分布する極板を囲む直方体状の閉曲面A (図4)を通過す る電気力線の総本数Nは,Qを用いて表すと, ガウスの法則により 図2 TE ~閉曲面 (球面) 電荷Q2 [C] が球面の表面のみに 一様に分布している 図3 (A) オr<a の場合に, 点Oを中心とする半径rの球面の内部に存在す る電荷はQ1のみであるので,この球面を貫く電気力線の総本数Nは N=4rkQ₁ カオで考えた球面を貫く電気力線の総本数Nは, Eを用いて N=Ex4xr² とも表される. これがオで求めた値と等しいこと (ガウスの法則) より 4mkQ=Ex4mr² キ ra の場合に、点Oを中心とする半径rの球面の内部に存在する電 荷はQ+Q2 であるので, この球面を貫く電気力線の総本数Nは N=4wk (Q1+Qz) クキで考えた球面を貫く電気力線の総本数Nは, Eを用いて N=Ex4tr² M E=kQ₁ k p² とも表される。これがキで求めた値と等しいこと (ガウスの法則)より 4mk(Qi+Q2)=Ex4xr² :: E=kQ¹+Q₂ 7²

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物理 高校生

類題が分かりません。解説お願いします🙇‍♀️🙇‍♀️

例題1 豆電球の電流電圧特性 右のグラフは,ある豆電球にかけた電圧 V〔V〕と流れる電流 Ⅰ [A] との関係を表して いる。この豆電球と抵抗値=20Ωの抵抗 を右下の回路図のように直列につなぎ, 起 電力 E = 1.6Vで内部抵抗が無視できる電 池に接続した。 このとき、豆電球にかかる 電圧と豆電球を流れる電流を求めよ。 指針 オームの法則を表す式を V, I を用いて表し, この式が表す直線と電流電 圧特性を表す曲線との交点を求める。 解抵抗にかかる電圧はE-Vである。 また, オームの法則より,これは I に 等しいから, E-V=r181 p.250 E=1.6V,r=20Ωのとき、 この式 が表すグラフは, 右のような直線とな る。 V.Iはこの直線上の点であり,か つ,電流電圧特性を表す曲線上の点で もある。したがって、 両者の交点の座 標を読み取ると, I=0.050 A, V=0.60 V 類題 1 I[A] 0.08 20.06 0.04 st 0.02 0 -EV-ネ -V- VI +→I I[A] 0.08 0.06 0.04 0.02 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 y [V] 0 r AJE E E-V=r1 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0y[V] ... 例題1の豆電球と10Ωの抵抗を並列につなぎ, 別の電池に接続したところ。 電池から流れた電流は0.10A であった。 この電池の起電力を求めよ。 ただし、 電池の内部抵抗は無視できるものとする。 0.52 V

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物理 高校生

光の問題です。問3の解き方が見当もつかないので導きかたを教えてください。

3 図1は回転する鏡の反射を利用して光速を測定する概念図を示したものであ る。 光源Aからは単色の緑色光が出ており, 光は半透明鏡Hを抜けて, 平面鏡 Rにより反射される。 Rは軸Oを中心に回転できる構造となっており, R で反 射した光は凹面鏡Mに達する。 MはRの回転軸Oが曲率半径の中心となって いるため, M で反射した光は同一の経路を通って再びRに達する。 Rが静止し ている場合は反射された光は OA 上を戻り, 半透明鏡H上の点Qで反射し、ス クリーンS上の点Pに到達する。Hは光路 OA に対してπ/4 [rad] の角度で S は光路 OA に対して平行に設置されている。 いま, 平面鏡 R を角速度で回転 させる。このとき, 光が平面鏡 R と凹面鏡 M を往復する間に, R は微小角度0 だけ向きを変えることになる。 そのため, R で反射された光はOQ′′の経路を 通り, スクリーンS上の点Pに到達する。 OM 間の距離をL. 真空中の光速を とする。 実験は空気中で行われ、 空気の屈折率を1とし、以下の問に答えよ。 回転平面鏡 R 凹面鏡 M 図1 問光が OM間を往復する時間を求めよ。 -7- 0 スクリーンS PP 一方向 問20 , L,c を用いて表せ。 また, 角度∠QOQ を 8 とおいて, これ を0を用いて表せ。 @ て in tan 0 0 の近似式を用いること。 H 半透明鏡 図2 方向 3 光路 OQP の長さをDとおき, また, PP' 間の距離をdとしたとき, dを Dと8を用いて表せ。 光源 A 間 42はPP間の距離と角速度の関係を調べた空気中での実験結果で ある。 得られたグラフは比例関係を示しており、 この直線の傾きから光速 を見積もることができる。 問1~問3の結果を用いて, dのに対する比例 定数 を求めよ。 ここでは, 角度 0 [rad]は1と比べて十分に小さいとし ・空気 OM6 (306-81) 問5 実験の条件をL=20.0m=5.00 × 10 rad/s. D = 5.20mとしたと き PP間の距離d=7.00mm という結果が得られた。 この結果から, 光 速cを有効数字3桁で求めよ。

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物理 高校生

この問題の(6)がわかりません。 どうしてx=4での振動と等しいのでしょうか。 解説よろしくお願いします🙇‍♀️

3 波の性質 (3) • U y-f図問題 ある位置に注目して、 媒質の変位の時間変化を表 したグラフ。 (1=3s 4.0 での波形) 媒質の動き) t=0s t=2.0s t=3.0s t=4.0 s y (m) + OF -3.0+ y [m] 3.0- t=1.0s 0 -3.0 y (m) y (m) 1 3.0 + 0 -4.0 いまは t=3s 点Cの変位は-4.0m -3.0+ 例題 図のように正弦波がx軸上を正の向き に速さ 2.0m/sで進んでいる。 位置 y (m) 3.0 3.0+ y (m) + 4.0 -3.0 y (m) 3.0 0 -4.0 -3.0 y (m) 4 3.0 Fals O -3.0+ x = 8.0m での媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 2 B C DEF 1 2 13 4 5 A 4 2.0 m/s x [m] 4 6 8 10 12 14 16 t(s) OK! 2 4 68 10 12 14 16 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 x [m] x [m] 2 4 6 8. 10 12 14 16 解 上図のそれぞれについて, x=8.0m での変 位を読みとり,それらをy-t図に点で記して, 正弦曲線で結べばよい。 2 T = F = v x (m) x [m] x (m) fo 7.0 /8.0 t [s] DY q (1) x=0m (050) y (m) 1 y-t 例題の正弦波について 次の位置 での媒質の変位の時間変化をy-f図に表せ。 O (2) x=2.0m y (m) 1 0 6 8 10 12/14 16 DA RAY 4 6/8 '8 10 12 14/16 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 0 1.0 (3) x 4.0m y (m) ホヒ=0~4のx=0のところをみよう! y (m) 1 X.0 2.0 (4) x 6.0m O 1.0 (5) x=16.0m y (m) 4 0 月 日 2.0 3.0 0 6) x=20.0m y (m) 2.0 5.0 3.0 4.Q 4.0 5.0 3.0 1.0 2.0 3.0 / 10 6.0 7.0 8.0 5.0 6.0 7.0 8.0 t(s) 6.0 7.0 A 4/0 t(s) 7.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 80 t 8.0 5.0 6.0 7.0 8.0 t 6.0 7.0 8.0

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