！！！至急お願いします！！！ （2）の解説をお願いします🙏

基本例題56 電場の合成 xy平面内で, A(-4.0m, 0),B(4.0m, 0) の2点に, それぞれ +5.0×10-C, -5.0×10-°Cの点電荷が固定 されている。 次の各問に答えよ。 ただし, クーロンの法 則の比例定数を 9.0×10°N・m²/C2 とする。<p (1) Aの電荷がP(0, 3.0m) の点につくる電場の強さ と向きを求めよ。 (2) A,B の電荷がPにつくる合成電場の強さと向きを求めよ。 正電荷は電荷から遠ざかる向き,負 指針 電荷は電荷に近づく向きの電場をつくる。 (2) は, A,Bの電荷が単独でPにつくる電場をそれ ぞれ求め,平行四辺形の法則を用いて合成する。 解説 (1) Aの電荷がPにつくる電場を EAとする。 EAの向きは, Aの電荷が正なので, APの向きとなる。 AP間の距離は √ 3.02+4.0² = 5.0m なので, 電場の強さE は, Ek から re Ex = 9.0×10°× 5.0×10-6 5.02 =1.8×10³ N/C y[m〕↑ 50000 (-4.0, 0) 基本問題 438, 442 f (2) B の電荷がPに つくる電をと すると, A,Bの各 電荷がつくる電場は, 図のように示される。 A,Bの電荷の大 40 P(0.3.0) TIED = 2.88×10°N/C A [50] (4.0, 0) 15.0 1441 A 4.07 B) x[m] P E 13.0 0 EB x B Ex きさは等しく, APBP から, EA=EBである。 合成電場はx軸の正の向きとなる。 電場の 強さEは, UE=EAcos0x2= (1.8×10³) x 4.0 X- 5.0 2.9×103N/C ×2 第V章 S 電気 9

物理基礎 運動方程式 どこにどんな力が働いているか、運動方程式の立式の方法を教えて欲しいです。 答えは 加速度:F-g/M+m 力:mF/M+m です。よろしくお願いします

問題 7 質量mの球を質量Mの板上に置き, 板に力Fを お 加えて鉛直方向に押し上げる。 このときの加速度と,板 が球に及ぼす力の大きさを求めよ。 重力加速度の大きさ をgとする。 M m

2番のローレンツ力の向きって速さvを力の向きにして左手フレミングでいいんですか？　なんか、違う気がします

120 誘導起電力の発生のメカニズムを考えてみよう。 図に示すように, 磁束密度B [T または Wb/m²] の一 様な磁場(磁界) に垂直に置かれた長さ [m]の1本の 導体棒 CD を、棒自身にも磁場にも直角方向に速度 [m/s]で動かしてみる。 導体棒 B ひ

物理基礎 運動方程式の問題です。 力の分解は出来るのですが、解き方が分かりません。答えは 時間:2v₀/g 移動距離:v₀²/g です。 よろしくお願いします

問題3 傾斜角 30°の滑らかな斜面上で、小球に初速 vo [m/s] を斜面に平行上向き に与えたとき,小球が最高点に達するまでの時間とその間の移動距離を求めよ。 重 力加速度の大きさを g 〔m/s2〕 とする。

下図のグラフは上図の回路のコンデンサーにおいて負の極板をx=0としたときの極板の変位？(横軸)と電位降下(縦軸)の関係を表しています。 x=0〜dのグラフの式は「V1=Ed」と表せますが、x=d〜2d,2d〜3dでのグラフはどのような式で表されますか？ 補足:x=0〜dで... 続きを読む

U V Vo V₂ V De V 0 (-) 金属板 Is 0 d 2d 3d X VORATO D-t d 2d 3d x

(シ)で直列(問題の図4)と並列(問題の図5)の時のコンデンサーに蓄えるエネルギーを比較しているのですが(シ)の解説で0＜ω^2LC＜2の時とあるのですがどうしてこの範囲になるのか分かりません。 ω^2LCが2より大きい値を取った時は考えないのでしょうか？ 出典:難問題の... 続きを読む

Chapter 1 電磁気 Section 4 交流と荷電粒子の運動 192 例題 35 交流回路② 以下の空欄(ア)~(シ)にあてはまる式または語句を解答用紙の該当す る欄に記入せよ。 また, 空欄(a), (b)にあてはまる答えを図3から選び、 その番号を解答用紙の該当する欄に記入せよ。 る。したがって、同じ電圧振幅 V を発生する交流電源に接続するとき, コンデンサーが蓄えるエネルギーの最大値は直列接続の場合( [J] であり, 並列接続の場合(ク) 〔J〕 である。 また, コイルが蓄え るエネルギーの最大値は、 直列接続の場合は) [J] であり,並列 接続の場合は) [J] である。 並列接続の場合, コンデンサーが蓄 えるエネルギーの最大値とコイルが蓄えるエネルギーの最大値が等 しくなるのはω=)〔rad/s〕のときである。 コンデンサーから放射される電磁波の強さは, コンデンサーが蓄積 するエネルギーに比例するとしよう。 交流電圧源の電圧振幅 Vo を一 として、交流電圧の角振動数を変えて電磁波の放射エネルギーを大 きくしようとするとき, コイルとコンデンサーの直列接続と並列接続 とを比較するとシン) 接続のほうがより強く電磁波を放射すると考 えられる。 図1に示すように, 電気容量がC〔F〕] のコンデンサーを角振動数ω [ rad/s ] の交流電圧を発生する電圧源に接続する。 回路には時間を [s] として,図2に示すようなIo cos wt 〔A〕 の交流電流が図1の矢印の 向きを正として流れる。 t=0s でコンデンサーの電圧は0Vで,コンテ ンサーの蓄える電荷はOCであった。 交流電流が流れることによって 時刻に図1のコンデンサー上側の極板が蓄える電荷は) [C]で あり、コンデンサー両端の電圧は() [V] である。この交流電圧 はコンデンサーの極板間に,時間的に変動する電界を作る。 変動する電界付近には, 変動する磁界が発生する。 図2の0<t< / 200の間では,コンデンサーの極板間の電界の向きは図3の(a) の向きである。この向きの電界の時間変化率は0<t < π/20 の間で正 であり、この間に変動する電界は、コンデンサーの上側極板に流れ込 む電流が,そのままコンデンサーの極板間を流れるものと考えた場合 に発生する磁界と,同じ向きに磁界を発生する。 したがって,0<t <π/20の間にコンデンサー周囲に発生する磁界は図3(b)の向 きである。 この磁界の周りには、変動する電界がさらに発生する。 こ うして、コンデンサーの周りには、次々と変動する磁界と電界が発生 し、周りの空間に伝えられる。 これが電磁波である。 光の速さをc[m/ s] とすると,このコンデンサーから放射された電磁波の波長は(ウ) [m〕 と計算される。 コンデンサーから電磁波を発生させるとき, コンデンサーとコイル を接続した回路がよく用いられる。 電気容量C [F] のコンデンサーと 自己インダクタンスL [H] のコイルを,図4のように直列接続する場 合と,図5のように並列接続する場合を比較しよう。図4の直列回路 I cos at 〔A〕 の交流電流が流れるとき, 電圧源が発生する電圧の振 幅は国〔V〕である。 一方, 図5の並列回路のコイルとコンデンサー Vosin at 〔V〕 の電圧を加える場合には, コンデンサーに流れる電流 の振幅は(オ) [A], コイルに流れる電流の振幅はカ) [A] であ 図 1 考え方の キホン 電流 415 図4 電流 [A] Io 0 -10 2ω ② 3 w2w 図2 図5 2x 時間 t(s) コンデンサー -0 電流 図3 (同志社大) 交流で電圧や電流を求める場合、 普通は,振幅(最大値) と位相を 別々に処理すればよい。 振幅はオームの法則から求め、位相はπ/2 だけ進むとか遅れるとかを判断し, cot+π/2とかwt-π/2とかとすればよい。ただ この問題では、設問の順序からみて、 微分や積分を用いて解答するのが、出題者 の意図であろう。 1-4 交流と荷電粒子の運動 電磁気 193

物理 力のモーメントです。 （4）でfgまわりの力のモーメントを求めるのですが、摩擦力が反時計回りで、垂直抗力が時計回りになるのがよくわかりません。 どなたか教えてください。

高さが [m]、底面の一辺の長さがmの正方形で,密度が一様な質量 m[kg]の直方体abed-efghを下 図のように水平面に置かれた斜面上のA点に置いた。 斜面は取り替え可能であり、 異なる材質のものを実 重力加速度の大きさをg[m/s']として, 以下の問いに答えよ。 なお, 問 (1), 問 (3) を除いて, 答えを導く過程 験によって使い分けた。 また, 斜面と水平面のなす角 9 [rad]は, その大きさを変化させることができる。 も記述すること。 b e a d 00 b A a まず,なめらかな斜面を 0 = 0, [rad] となるように設置してA点に直方体 abcd-efgh を置いたところ, 方体はそのまま斜面をすべり始めた｡ (1) の解答欄 A (1) このとき、直方体 abcd-efgh に作用しているすべての力の大きさおよび向きを,解答欄に示せ。 ただ し、向きは矢印で図示し, 大きさは矢印の周囲に記入すること。 e (2) 直方体 abcdefgh が斜面を下る際の速さおよび加速度の大きさを, 動き始めてからの時間を f[s] とし て, およびg の中から必要なものを用いて答えよ。 次に,静止摩擦係数がμの斜面に取り替え、直方体abcdefgh をA点に置いた。 (3) 0 0 = 0 rad から徐々に大きくして0=0, [rad] となったとき, 直方体 abcdefghは静止したままであ った。このとき、直方体 abcdefghに作用しているすべての力の大きさおよび向きを、解答欄に示せ。 ただし、向きは矢印で図示し, 大きさは矢印の周囲に記入すること｡

「コンデンサーに金属板を挿入したら金属板の厚み分、コンデンサーの極板間隔を減らすという効果」が得られますが、写真ではなぜそのようなことがいえるのかの証明？導出？ が書かれています。ここで質問なのですが、写真の説明は金属板の挿入前後で電気量が変わらないことを前提に説明している... 続きを読む

220 極板間への金属板や誘電体板の挿入 極板間に金属板や誘電体板を入れるとコンデンサーの電気容量が増す。 (I) 金属板の挿入 図1の + Q, - Qに帯電した 極板 AB間 (容量 C, 間隔 d) に, 帯電していない厚さDの金属板 を入れると静電誘導により図2の ように - Q, +Q の電荷が現れ る。 A+ + + + Q Bl + E Q=CV V=Ed 17 V=Ed と d=d+D+ d より V'= Q=C'V' と Q=CV より Q C'=- = A+ TMNE d₁ == dz -V(d-D) V' d-D B 図2 + + +Q E E -Q 図 1 金属 (導体) の中の電場は0であり, 電気力線が通らない。 A の +Qから出 た電気力線を全部吸い取るために, 金属板の上の面にQが現れるわけだ。 このとき電場Eは変わっていないことに注意したい (Q一定はE一定)。 D 変わったのは AB間の電位差であり,V'=Ed+Ed2=E(d+d2) 20S C = ε =² +Q Q=C'V' V' = E(d₁+d₂) du ES -C=- d-D Not この結果は, 極板間隔がd-D のコンデンサーと同じ電気容量になったこ とを示している。 金属板の厚み分だけ間隔が減ったとみてもよい。 金属板を 入れる位置は任意であることもわかる。 電圧もしに応じて変わる.18

この問題で分からない事が2つあって、 1つ目が、(2)で「内部の電荷は+Qだから」と書いてあるのですが、なぜ電荷の符号が+だと分かるのでしょうか？ それと、(4)で接地した時の電位が、a＜r＜2aの時、半径2aの球面の電位が0なのでそこを基準として、 電場Eをrから2aの... 続きを読む

例題 3 電場と電位 ③ 真空中の半径αの金属球AにQの電荷が蓄えられている。 (1) 電荷はどのように分布しているか。 (2) 電位Vと電場 (電界)の強さEとを中心からの距離rの関数として 表す式を書き、そのおおよそのグラフを描け。 (3) 半径20の薄い金属球面Bをこの球と同心にしてかぶせたとする。 このときのVとEの式を書き, そのグラフを描け｡ (4) (3)においてB面を接地したときのVとEの式を書き、そのグラフ を描け。なお(2),(3), (4)のグラフにおいて, V を実線, E を点線 で表し区別せよ。 〔明治大〕 考え方の キホン 1+ til 球面上に電荷が一様に分布している場合、その球の中心に全電荷が 集中しているとみなして電場 (電界)を計算してもよいが 定理に慣れるため

赤文字の力T2と青文字の力T3はなぜ等しくないのですか？同じ糸の端では同じ力が働くと考えたのですが、。問では、Aを手で持って静止しています。

Bl Cについて fuc 2mg = T₁. 21:18 (2mg) & T romud to saree 12 reses. Comud to serve on over comes al viqoob [>] 12 C > Fe F9829tymisqoob J S-ilobiurgas nodave ed il 118 to sense ados H" avse narodatland as 31 oqui teom ebi8g91 7di teds orand to serige doinw olqisariq gabing justeranos e oals at 31-10 muilvo bas ogerguel rellend off to inomqolaveh ada dev obor GP