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物理 高校生

この問題の⑹で答えはウでした。Aからの電気力線とBからの電気力線で2倍になる気がするんですがなぜそうならないのですか?

★15 静電気 図のような球形コンデンサーの電 気容量を、次の定理を利用して求め てみよう。 このコンデンサーは, 半径 a [m]の導体球 Aとそれを取り巻く 導体でできた内半径b [m]の同心球 殻Bでできていて. Aは+Q [C] に,Bは-Q〔C〕 に帯電している。 クーロンの比例定数をk [N・m²/C2] とし、電位の基準は無限遠点とする。 [定理]+Q〔C〕の電荷からは4wkQ 〔本〕 の電気力線が出て, -Q [C] の電荷には同数の電気力線が入る。 +Q [C] の電荷は球Aの表面に分布し, Q [C] の電荷は球殻Bの (1) {ア. 内側の表面 内部 ウ. 外側の表面} に分布する。 以下, A B + Q -Q JU SONJABI >> 電気力線の様子を考えながら考察をすすめていく。 球の中心0からの 距離を r〔m〕とすると,r> b の領域では電場の強さは (2) [N/C〕 となり, したがって、Bの電位は(3) 〔V〕 となる。 A 上の電荷+Q [C]による電位は,もし球殻Bがなければ,Aのまわりの電場の様子 から考えて r=b の位置では (4) [V] であり,r=α の位置では (5) 〔V〕である。球殻Bがある場合, AB間の電場は電気力線の様 子から考えて(6){ア.Bがない場合の2倍イ.Bがない場合の11倍 ウ.Bがあってもなくても同じ}であるから,Bがある場合のr=a の位置での電位は (7) 〔V〕 となる。この値は球Aの内部に入り中 心0に近づくにつれて(8){ア.より大きくなるイ.より小さくなる ウ.変わらない}。結局, AB間の電位差と電気量Qの関係から、この コンデンサーの電気容量は (9) 〔F〕 と表せることがわかる

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物理 高校生

物理 円運動です。 問6のウ、エと問7を教えていただけると幸いです。

最後に、図4のように,台をx軸に平行な正の向き (右向き)に一定の加速度で運動 させた。 xy平面内で糸がy軸の負方向より時計まわりに角度0だけ振れた位置から, 台に対して小球に初速 us を、糸と垂直な向きに与えたところ、小球は台に対して0を 中心とした円運動をはじめた。 台 問6 次の文章中の 小球 . (m)/ 台に対して 台 Or 1/8 図 4 問7台の加速度の大きさがgtanであるとき, 円運動の途中で糸がたるむための uo に関する条件を求めよ。 続いて、図3のように, xy平面内で糸がy軸の負方向より時計まわりに角度0だけ 振れた位置から, 小球に糸と垂直な向きに初速ひ を与えたところ, 小球は0を中心と した円運動をはじめた。 小球 (m), to O 糸がたるむ 8.4 D 図3 台の加速度 gtan0 に適切な式を記入せよ。 小球が最下点を通過し,y軸の負方向と糸のなす角度がになったとき、小球の であり、糸の張力の大きさは (イ) である。 速さは < 1 [rad] の範囲内で小球の速さが0になって、円運動の途中で小球が引 き返すための v に関する条件は, 0 <v≦ である。 π << x[rad] の範囲内で糸の張力の大きさが0になって、円運動の途中で 2 糸がたるむためのひ。 に関する条件は, <vo< である。

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