なぜEaとEbはベクトルとしてではなく大きさとしてしか出せないのですか？ ベクトルで出せれば図を書かなくても良いと思うのですが

基本例題 69 クーロンの法則・電場の強さ 右の図のように、x軸上の点A, Bにそれぞれ +α, -g(g>0) の電気量をもつ小球があり,それらの間の距 離は2αである。 小球の半径はαに比べて非常に小さい とし,また,クーロンの法則の比例定数をkとする。 (1)2つの小球間にはたらく静電気力の大きさはいくらか。 ¥1,362 解説動画 +q A a C -9 a Bx (2)線分 AB の垂直 2等分線上で,x軸よりαの距離にある点Cでの電場の強さ Ec を求めよ。 また,その向きを矢印で示せ。 針 (1) クーロンの法則「F=k9192」 (2) 点A, B にある電荷が点Cにつくる電場をそれぞれ EA (+1C). C Ec 向 EA, EB とすると Ec=E^+EB 箸 (1) 静電気力の大きさ F=k9.9 g2 =k- (2a) 2 4a² 1×0.8 (2) AC=BC=√ 2αであるから |EA|=|EB|=k- g =k (√2α) 2 EB 45° 45° A(+α) B(-q) 2a2 図より Ec=2×|EA | cos 45° POINT FとEを混同するな =√2|EA|= √2kq 2a2 静電気力F=k9192 電場E=k Q 向きは図のようになる。 22

(5)で電荷の移動する方向を求める問題なのですが、コンデンサーBの方が容量が大きい為BからAに移動すると思ったのですがなぜAからBに移動するのか教えて頂きたいです。お願いします🙇‍♀️

練習問題 157. 問いに答えよ. 図1のように極板面積 S, 間隔 4d の平行板コンデンサーA,Bがある. 真空の誘電率を eo として以下の (コンデンサー・導体の挿入・合成容量) (1) コンデンサーAの容量 CA を eo, S, d を用いて表せ. (2)導体板がない状態で,電圧 V の電池でコンデンサーA,Bを別々に充電し、十分時間が経った後,電 池を取り除いた. コンデンサーA に蓄えられた電荷 QAはいくらか. (3) コンデンサー B に極板と同形で厚さ2dの導体板を図1の位置に挿入した.このとき, コンデンサー Bの容量 CB を表す式を記せ. (4) コンデンサーA内の電位分布は下の極板からの距離をæとすると図2のように表される.コンデン サーB内の電位分布を図2中に示せ. (5) A,Bのコンデンサーの同じ極性どうしを接続すると電荷はどちらからどちらに移動するか. (5)の状態のまま十分時間が経ったとき,コンデンサーの電圧はいくらか. d Vo 4d 導体板 2 d d コンデンサーA コンデンサーB 図1 ( E V = = 805 Q GOS Q:CK 80 S · 4= 4d (2) Q=Co (3) 4d 905 Vo 4a V: @x2d S Q:CV 805 CK CB = 2d" +++5 x 2d 4d 図2 (5) AB ④ 正電荷 日負荷 (6) 同じ極性つまり並列につなぐ V= CA QB CB Qn'+QB'=2QA QA = V CA QB VCB V(CA+CB):2QA v ( 205 +2805): 22k 4d+48d ※QAQである V (145) .263 Vo 49 V = Vo 品 へいれつ こしは同じ!!

これどうやってやればいいのか教えてください！ できれば答えも出してくださると嬉しいです

図のように. R, = 10Ω, R2 = 20Ω, R = 30Ωの抵抗, C1 = 20μF, C2 = 30μFのコンデンサーと 起電力V=12Vの電源および2つのスイッチ S,, S, を用いて回路を作成した。 はじめ、2つのスイ ッチは開いており, すべての極板に電荷は蓄えられていないものとして、以下の問いに答えよ。 (1) スイッチ S, を閉じた直後, 点Aを流れる電流の大きさを求めよ｡ 【5】 1 0 A ② 0.2A ③ 0.4A (4) 1.2A (5) 2.0 A (2) スイッチ S, を閉じた直後, 点Bを流れる電流の大きさを求めよ｡ 【6】 10A (2 0.2A ③ 0.4A 4 1.2A (5) 2.0 A (3) スイッチ S, を閉じて十分時間が経過したときの, 点Aと点Bの電位差を求めよ。 【7】 ① OV 2.0 V (3) 4.0V ④ 6.0V (5) 12V (4) スイッチS と S を閉じて十分時間が経過したときの, 点Aを流れる電流の大きさを求めよ。 【8】 1 0A (2) 0.2A ③3③ 0.4A 4 1.2A ⑤ 2.0A

（3）が A→0.4A B→0.1A になる理由を教えてください

V 5.0Ωの抵抗 A, 20Ωの抵抗 B, 10Q の 109 直列接続・並列接続 抵抗C と 7.0V の直流電源を右図のように接続した。 (1) 回路全体の合成抵抗を求めよ。 (2) 抵抗 C を流れる電流の大きさを求めよ。 ST (A) (V) (3) 抵抗 A と抵抗 B に流れる電流の大きさをそれぞれ求めよ。 B Fests ACCESO VON (1) DА THE FAB

(1)が分かりません💦 2枚目の青線の所はなんで不適なんですか？

204 電界と電荷 右図のように,点A(-α, 0) と 点B(α, 0) にそれぞれα〔C〕と34 [C] の正の点電荷が ある。クーロンの法則の比例定数をk [N･m²/C2〕とす る。 (1) -2g〔C〕の負の点電荷Pがx軸上で受ける電気 力が0になる点の座標を求めよ。 (2)次に、この点電荷Pを原点Oに置いたとき,点 電荷Pが受ける電気力を求めよ。 (3) さらに,この点電荷Pを原点Oから点 C (0, α)までゆっくりと動かすのに必要な 仕事を求めよ。 センサー 56,57,58,61 A (-a, 0) P y 〔m〕 ●C (0, a) JB (a,0) 10 (0, 0) q (C) - 2q (C) 3q (C) -x 〔m〕

問2の(3)～(７)までよくわかりません。 「小球はY軸方向の力積のみを受ける」はどういう意味ですか？ お願いします。

(注)解答には必要な計算過程も記すこと。 a 図1のように鉛直面と角が[rad) をなすなめらかな斜面およびBがあり、これら2つの斜面 は水平面上で交わっている。斜面α およびBに垂直で点0 を通る断面が図1に示されており、 この断面において、点AおよびBはそれぞれ斜面a, B 上に存在する。 質量 m[kg]の小球を斜 上の点におき、静かに手を放すと小球は斜面をすべり下り,点において面と弾 性衝突した。 角8 を変えながら弾性衝突後の運動を調べるために, 点0を原点とし、直線OB をx軸として,これに垂直にy軸を図2のようにとる。 線分AOの長さをe[m]として,以下の 問いに答えよ。ただし、重力加速度の大きさをg〔m/s ] とし, 小球の大きさと小球に対する空 気抵抗は無視できるものとする。また、円周率をxで表し、 量とする。必要なら. 三角関数の関係式 sin 20= 2 sino cos 0, cos 20=2cos28-1 を用いてよい。 A a 鉛直上向き 鉛直面 図 1 B --水平面

この問題に関して質問です。 （ハ）の解説で2行目の式から3行目の式にどうすれば変換できまか？ 教えて頂けると助かります

3 重力波はアインシュタインの一般相対性理論により約100年前に予言された, 空間の伸び縮 みが横波として伝わる現象である。 2016年に重力波の初めての直接検出が報告され,現在では世 界的に観測が行われている｡ その基本的な原理はマイケルソン干渉計によるものである。 図のようなレーザー光源を用いた装置で, 光の干渉を利用して微小な距離変化を測定する。 装 置は、真空中にあるとする。 レーザー光源から出た光の進行方向をx軸の正方向に取る。 レーザー 光源は軸上の<0の位置にある。原点Oに軸に対して45°傾けて設置された厚さがじゅう ぶんに薄いビームスプリッターにより、レーザー光は半分透過し、残りが反射する。 透過した光 はそのままぁ軸上を進み, z=L+Xの位置にある鏡1で全反射する。 一方,原点で反射した 光は軸に垂直な方向に進行する。 この進行方向を軸の正方向に取る。 y軸上を進行した光は、 =L+Yにある鏡2で全反射する。 鏡1と鏡2で反射した光は再び原点0で半分に分けられ、 部がy軸上の負の位置にある点Dの光検出器に入射する。 これにより, AOBOD という経路の光 と, AOCOD という経路の光が干渉し、 検出器で観測される。 レーザー光の波長を入とする。 簡 単のため、 透過や反射による位相の変化はないものとする。 鏡の動きは光速と比較してじゅうぶ んに遅く、 入射する光と反射する光の波長は変化しないとする。 以下の問に答えよ。 (イ) 点Dで光が強め合う条件を,L,X,Y, 入および整数mより必要なものを用いて表せ。 (ロ) 鏡2をY = 0 の位置で固定したまま鏡1を X = 0 の位置から軸上を正の向きに距離 α だけ動かした。 鏡1を動かしている間に点Dで光の干渉を観測したところ、 弱め合いが N回 観測され、移動後は,ちょうど強め合っていた。 ① を L, N, 入より必要なものを用いて表せ。 重力波によって空間の伸び縮みが生じると, x,y 軸方向の光路が時間に依存して変化する。 そ こで鏡1と2が微小な単振動をするモデルを考え, X(t) = Acos (wt), Y (t)= Acos (wt+Φ) と表す。 ただし, A > 0, w ①,0≦2とする。 ここでは重力波のやってくる方向に よって決まる定数である。 (ハ) 光路差が時間によらず0となるとき, 重力波は検出できない。 このときの中の値を答えよ。 (-) 光路差の大きさをf(Φ) sinwt + t + 2/2) | の形に表すと、f(Φ) = K sin0 となる。 ただし, K はによらない正の定数である。 K と 0 を、 それぞれL, 入, A, Φより必要なものを用いて表せ。 (ホ) さまざまなの値に対するf(Φ) の最大値をL,入, A より必要なものを用いて表せ。 (へ) A = 1 x 10-21L, X = 1 × 10-6mのとき, 問 (ホ)の光路差の最大値をレーザー光の波長 入 の 4 x 10-10倍にするには, Lを何km にする必要があるか。 有効数字1桁で答えよ。 実際の重力波干渉計では、図のような装置にさらに鏡を追加してレーザー光を往復させ、 実効 的な光路長を長くする。そのため、実際の装置の大きさは,問(へ)のLの値より小さい。 201 w710-al 532 9 X 3275 6 IT レーザー光源 200 #31 37 エイ 37 L+Y [D 鏡 2 ビームスプリッター 鏡1 = Bª L+X 光検出器 Acasat sma -A sinut eard + Ato sulle Ksmo smot cov? + covul sm f v/ - In 4. JA 27-

どうして⑵（b）で垂直抗力が0以上じゃないと行けないんですか？

-mv² mgr=- = 1/2 m² 2π ゆえに -=2π T= W 2 (1) 重力による位置エネルギーの基準を点Bの高 さとする。点Aと点B間での力学的エネルギー保 存則より よって N=m N=m(g+²) よってv=√2gr [m/s] 速さで等速円運動をする立場で考 えると, 半円筒の中心方向にはたら く力のつりあいより v² N-mg-m- -=0 r ①式を代入して -=T 20 [s] tot N=m (2²-9) よって 式を整理するとv=v²+4gr £₂t_v=√/002²-4gr (m/s) 速さで等速円運動をする立場で 考えると, 半円筒の中心方向には たらく力のつりあいより v² N+mg-m=0 Vo N=m(g+2gz)=m(g+2g)=3mg〔N〕 (2) (a) 重力による位置エネルギーの基準を点Aの高 さとする。 点Aと点C間での力学的エネルギー 保存則より 1 mv²=1/mv²+mgx2r IN P-5g=0 r よってv=√5gr [m/s] 2 ①式を代入して N=m(²-49r-g) = m (-5g) (N) mg mg (b) N≧0であれば, 小球は半円筒を離れずに点 C に達することができる。 したがって, N=0 とな るvの値が,点Cに達することができるような ひ の最小値である。したがって 2 N 13 単振動 (1) (a) x=0.30sin 4.0t と x = Asinwt の係数を比

なんでこの問題、向きが逆なんですか？ ＋から−に行くんですよね。なのに、答えには逆向きになってます。どなたか教えてください

物理 電界と電 0) 図のように、点A(-α, と点B(a,0) にそれぞれ[○]と3g〔Cの正の点電荷 がある。 クーロンの法則の比例定数をk [N・m²/C2〕と する。 (1) -2g〔C〕の負の点電荷Pがx軸上で受ける電気 力が0になる点の座標を求めよ。 絶対値 y (m) A ✓になる (C (O\\a) A (-a, 0) P to q (C) -2q (C) 10 (0,0) B(a,0) 3q (C) (1) (2)次に、この点電荷Pを原点Oに置いたとき, 点 (3) さらに,この点電荷Pを原点Oから点C(0,α)までゆっくりと動かすのに必要な 電荷Pが受ける電気力を求めよ。 センサー 95,96,97,100台 仕事を求めよ。 ひとする x (m)

物理の磁場の合成の問題です。(2)の解答が14A/mとなっているのですが、どうしても答えが合いません。 解き方を教えていただけるとありがたいです🙇‍♀️

末問題 磁界の合成 平行電流間ではたらく力 祇面に垂直に表から裏へ, 点B, C には紙面に垂直に 真空中に一辺 0.20mの正三角形ABCがあり,点Aに 長から表へ,それぞれ 5.0A の十分に長い直線電流が流 れている。 点Dは正三角形ABC の重心である。 真空の 磁率を 4π×107 N/A' として,次の問いに答えよ。 点Aを通る電流が点Dにつくる磁界の強さと向きを求めよ。 BO (3) 点Aを通る電流が, 点 B, C を流れる電流がつくる磁界から単位長さあたりに受 ②点A, B, C を通る電流が点Dにつくる合成磁界の強さと向きを求めよ。 ける力の合力の大きさと向きを求めよ。 5 p.277 例題1, p.285 例題 3 0.20m p.289 例題 4. p.290