東工大物理の過去問で質問です 電磁気の問題(d)ですが、加える外力が−になる理由を知りたいです

44 平行板コンデンサーにおける振動 面積Sの同じ形状を持つ導体極板AとBが間隔dで向かい合わせに配置された平 行板コンデンサーを, 真空中に置く。 このコンデンサーの極板間に、導体極板と同じ 形状を持つ面積Sの金属板Pを, 極板Aから距離を隔てて極板に対して平行に置 く。 真空の誘電率をE0として以下の問に答えよ。 ただし, 極板端面および金属板端 面における電場の乱れはなく, 電気力線は極板間に限られるものとする。 導線, 極板, 金属板の抵抗,重力は無視する。 また金属板の厚さも無視する。 A [A] 図1のように,極板AとBは, スイッチ SW を介して接続され,極板Aは接 地されている。 L x d 1 コンデンサー 317 P SW (2012年度 第2問) B 図 1 (a) スイッチ SW が開いている時, 極板A, B間の電気容量を求めよ。 團 (b) スイッチ SW を閉じた後, 金属板Pを電気量Qの正電荷で帯電させる。 こ の電荷によって極板AとBに誘導される電気量を,それぞれ求めよ。 (c) 問(b)において, コンデンサーに蓄えられている静電エネルギーを求めよ。 團 (d) 問 (b)の状態から, 金属板Pを電気量Qの正電荷で帯電させたまま, 金属板 の位置をxからx+4xまで微小変位させる。 この変位による, コンデンサー に蓄えられている静電エネルギーの変化量を求めよ。 ただし, x, d に比べて |4x|は十分小さく. (△x) は無視できるものとする。 微小変位によりエネルギ ーが変化するということは, 金属板Pは力を受 ることを意味する。 微小 変位の間は金属板Pにはたらく力の大きさは一定であるとみなして, この力を 求めよ。ただし、極板AからBに向かう向きを力の正の向きとする。

（2）の問題の答えが12個になる理由を教えてください。 これの直しの提出が今日なので早めに助けて頂きたいです。

ひゃい! 5 図 a,bはある瞬間にばねに生じている定常波 (定在波)の様子 を表している。以下の問に答えよ。右上たって 図(a) (1) 図 a の瞬間に静止している媒質をA〜Lのうちからすべて選べ。 図(b) 000 また, 速さが最大である媒質をA〜Lのうちからすべて選べ。 (2)図bは、図 a から 1/4周期後の様子である。 図bの瞬間に静止 している媒質はALのうちいくつあるか。 その個数を答えよ。 a mk SC ABCDEFGHIJK y 0 100000 + Th= & STW S DOGOOG Tas RAH 5

5の（2）の答えが12個であるそうなんですが、なぜ12個になるのかを解説して欲しいです。

mx 5 図 a,b はある瞬間にばねに生じている定常波 (定在波)の様子 ABC を表している。 以下の問に答えよ。 図(a) 0000000 (1) 図aの瞬間に静止している媒質をA〜Lのうちからすべて選べ。図(b) COAC また, 速さが最大である媒質をA〜Lのうちからすべて選べ。 (2)図bは、図 a から 1/4周期後の様子である。 図bの瞬間に静止 している媒質はA~Lのうちいくつあるか。 その個数を答えよ。 J y 0 E F G HIJ K L TOROUNDROO $1λ = // The {T}= Sxws S 48

問2でAFをI2、ABをI1とおいたときに二枚目の右半分がこのようになる理由を教えてほしいです🙇 またこの問題の式の建て方も教えてほしいです。よろしくお願いします

化 2018 次に,もう1個の抵抗をCF間に接続し, 図2のように, AD間に電圧Vをかけた。 07/3/20 B ① 3 4 F C © F/R V 図 2 問2 AB間を流れる電流の大きさはAF間を流れる電流の大きさの何倍か。正し いものを次の①~④のうちから一つ選べ。 2 倍 F 4-3 E -R D 問3 AD間の合成抵抗はいくらか。 正しいものを、次の①~④のうちから一つ選 3 2 (4) 3R

この図の意味がわからないのですが、何を表しているのですか？

KIEY POINT 角周波数は周期T や周波数f と =2π/T=2f の 関係で結ばれる。 誘導リアクタンスLと容量リアクタンス 1/ωC だ HE 151128 けでなく、電圧と電流の位相の違いに注意する。 か 電気振動では右の4つ の図が大切。 コンデンサー が放電しようとし, コイ ルは電流を維持しようと する という観点をも てば,図の再現はできる。 (im は電流の最大値) 図 a 図 d +Q 0 i=0 rt T im BEN ww A T 0 T -o[ + 1m ↓2 ・T i=0 ww ww 図b

解き方知りたいです

(1)次のエネルギーの説明について,( )にあてはまる語を映像の中の解説(映像の右側の 板書)から抜き出して答えなさい。 (完全解答=両方正解で。) エネルギーとは ( ① ) 能力であり,さまざまに形を変えるがその総量は変わらないという法 則を( ② )という。 (2) 放射線崩壊をするヨウ素131 (半減期8日) が1/512になるまで何日かかるか。 1の位まで正確 に答えなさい。 2 日 (3) 次の被曝の説明について,( )にあてはまる語を映像の中の解説 (映像の右側の板書 ) から抜き出して答えなさい。 (完全解答= すべて正解で) m 放射線障害とは大量被曝で,( ① )することであり, (②)から放射線を受ける外部被 曝と ( ③ ) から放射線を受ける内部被曝がある。 ① (4)以下の文章中の( )にあてはまる語を映像の中の解説 (映像の右側の板書) から抜き出 して答えなさい。 (完全解答=両方正解で。) 太陽光や太陽熱, 水力など自然界で定常的に補充されるエネルギーを ( ① ) (非枯渇性エネ ルギー)といい, 地球上に存在する量が限られているエネルギーを ( ② )(非再生可能エネル ギー)という。

物理

次の (1)~(4) の場合の運動の加速度の大きさを求めよ。 (1) 静止していた電車が動き出して, 10秒後に速さが 20m/sになった。 (2) 物体の運動の速度v[m/s] と時間 t [s] の関係を表 すグラフを描いたら、右図のようなグラフになった。 (3) オートバイが静止の状態から一定の加速度で加速 していき,400mの距離を走るのに16秒かかった。 (4) 物体が動き始めてから一定の加速度で進み, 4m 進んだときの速さが8m/sになった。 [v[m/s] 20 15 10 LO 5 0 1 2 3 4

式にx座標y座標を代入して求められた、Φ=6.4を使って問2を解く解き方を教えてください…！答えは②です

-10V/²2 空中に座って がある。下のはそれぞれ平面内での電位を表す。ただし、と メートルである。 *第70問 次の文章 (m) 05 0 -0.5 L -1 -0.5 0 0.5 1 →3 +5 +7 +9 +11 13 (m) 問2点での電場の大きさはいくらか。 最も適当な数値を、次の①~④のうち 2 V/m ①10 ② 16 e(do-6) 次の①②のうちから 322 @28 問3点Qから質量 電気の電子を静かに放すと、原点Oをさらで通過 した。とはいくらか。 正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。ただし、 点の電位を中。。点Qの電位をとする｡=1 3 Lold)

10番の解説について、どうして2N=kx0にならないのですか？

第2問 次の文章(A・B)を読み、下の問い (問1~4) に答えよ。 (配点25) A 質量Mの物体Pの側面に、ばね定数kの軽いばねの一端を固定して、なめら かな水平面上に置く。 図1のように、 ばねの他端に質量mの物体Qを押し付け てから,物体Pに右向きに大きさFの力を加えたところ, ばねは縮みを一定に 保ちながら,物体Pと物体Qはともに一定の加速度で運動をした。ただし,右 向きを速度・加速度の正の向きとする。また, ばねは水平面に対して平行に保た れており、空気抵抗は無視できるものとする。 a An= F-N △=FーN : N = F - MM ME =+MF - F 問1 次の文章中の空欄 れぞれの直後の a= M PN N 9 となる。 Xo = 10 k mmma m 8 F m F=[menja fritan 物体Pと物体Qの加速度をα, 物体Pと物体Qがそれぞればねから受 ける力の大きさをNとする。 運動方程式を用いると, 1 10 8 ① OF O ② 3 M で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 F-Ma af = MF (m+M)k に入れる式として正しいものを,そ F ②号③ 3 ① F が得られる。したがって, ばねの縮み x は , F F 0 € ① -2k 4 ② (5 Mtm -110- F m+M mF m+M mF (m+M)k 4 ③ 6 F (m+M)k MF m+M mF (m+M)k MF (m+M)k

問4 カについて、ドップラー効果の考え方で波長を考えているようなのですが、よくわかりません。 音源側とか観測者側（？）みたいな関係があるのだとは思いますが、どうやって考えるんですか？

図2のように、水素ガスを封入した放電管に高電圧を加えると,水素ガスから特有 の光が発せられる。発生した光をプリズム分光器に入射して、 CCDカメラで撮像した。 4.0 高電圧 水素 ガス 放電管 ( プリズム分光器 図 2 図 3 - 22- 0 CCDカメラ 問3 次の文章中の空欄 オに入れる式と語の組合せとして最も 一適当なものを 次ページの①〜⑧のうちから一つ選べ。 28 7.0 波長 〔×10-7m] プリズム分光器により分光した光をCCDカメラにて撮像すると, 図3のように 可視光領域のいくつかの波長に輝線(線スペクトル) がみられた。これらの波長には 規則性がある。 ボーアは量子条件と振動数条件を提唱し,この規則性を説明した。 電子がもつことができるエネルギー (運動エネルギーと無限遠を基準とした静電気 力による位置エネルギーの和) En は,リュードベリ定数を Roo, 光速をc, プラン ク定数をんとして,正の整数n を用いると, En =-- Roch のようにとびとびの値 として表される。 水素原子内で電子がエネルギーの高い軌道から低い軌道に移ると 2 n² き, その差のエネルギーを1個の光子として放出する。 この光の波長をすると 光子のエネルギーeは,e= ウ と表される。このことから, 放出される光の波 長のうち最も短いものは I と求められる。 この電磁波の種類はオ である。 P = hv ① 3 (4) (5) 6 ⑦ 8 ウ h λ h 2 h 入 カ キ h 入 hc 入 hc 入 hc X hc 問4 次の文章中の空欄 I ① 短く 狭く Roo RO ② 短く 広く 1 R 1 RO Roo Roo 1 RO ものを、後の①~④のうちから一つ選べ。 1 RO 29 オ 3 長く 狭く - 23- 紫外線 X線 物理 紫外線 X線 キ に入れる語の組合せとして最も適当な 紫外線 水素原子がプリズム分光器に近づいているときに発光した場合を考える。 水素 原子の速さが光の速さに比べ十分に小さいため、音のドップラー効果と同様に 考えると, 光子の波長はボーアの理論で求められる波長より カ なると考え られる。 放電管内の水素ガスは, 熱運動により様々な速度で動くため、実際には 輝線に波長の幅が見られる。 この幅は水素ガスの温度が高いほどキなる。 de X線 紫外線 X線 4 長く 広く