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物理 高校生

この問題のⅡの(2)を教えていただけませんか? この問題の説明文にはガウスの法則、設問ⅠにはAだけがある場合のAと無限遠とのコンデンサーの電気容量を求める問題がついています。 Aに設置した時とBに接地した時で何がそんなに変わるのかわかりません。解説にはコンデンサーが並列... 続きを読む

I 次に,内半径 6(>a), 外半径 6+8 の薄い中空導体球Bの中に, 半径aの 導体球Aをその中心OがBの中心と一致するように配置する。以下の設問にお いても電荷分布の点Oに関する球対称性は保たれているものとする。 (1) 図2-2のように, Aに正の電荷Qを与え, Bを十分遠方で接地(アース)す る。このとき,AB間の電位差 VAB を求めよ。 また, この系をコンデンサーと 考えたときの電気容量 C, を求めよ。 (2)次に,図2-3のように, Aに被覆された導線をつなぎ, Bにあけた小穴を 通してBの外側の十分遠方まで導線を伸ばして Aを接地し, Bに正の電荷Q を与える。この系のコンデンサーとしての電気容量 C2 および AB間の電位差 VAB を求めよ。このとき, 導線は十分に細いので, 小穴部分の導線表面に分布 する電荷は無視でき, また被覆物の影響も無視できるとしてよい。 B B A a b 0 b+8 の 。 0 図2-3 図2-2

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物理 高校生

【物理 電磁気学】 以下の問題について。 (3.)の解答赤マーカー部分がなぜ成り立つのかが わかりません、、詳しい解説お願いします!

561. 磁場を横切る金属棒$ 図のように, 水平な xy平面上でァ軸に平行となるよう に, 電気抵抗がなく十分に長い 2 本の導体 レールP, Qが間隔 7 で固定され, Pは接 地されている。 2 本の棒 1 , 2 がy軸に平 行にレール上に置かれ, ヶ軸の方向になめ らかに動くことができる。棒1, 2の質量はそれぞれ zi, Zzz, レール間に渡したとき の電気抵抗はそれぞれ 束,,。 である。ァ=0 の部分には, 鉛直上向きに磁東密度の大き さきがちぢの一様な磁場がかけられている。棒 2 をァ>0 の部分に速度0 で置き, 棒1を ァぐ0 の部分から初速度 (>0)ですべらせるとき, 次の各問に答えよ。 (1) 棒1がァー0 を通過した直後に, 棒 1 に流れる電流 7。の大きさと向きを求めよ。 (2) 棒2を流れる電流が7になったとき, 本2が受ける力チの大きさと向きを求めよ。 (3) (②)のとき, 微小時間 7 あたりの秩 2 の速度の変化は 。ニーー であり, 棒2 の運動量の変化は zzゅニル7 と表される。このとき, 棒1が受ける力から棒 1 の運 動量の変化が求まる。これを利用し, 棒1, 2 の運動量の和が保存されることを示せ。 (4) 時間が十分に経過すると, それぞれの棒の速度は変化しなくなった。このときの 棒 1 の速さとレールQの電位を, ヵ。 を用いてそれぞれ表せ。 (13. 東京工業大 改)

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