この問題の⑶について質問です｡解説を見ると，Q についての計算があったのですが，Sを開いたままなので，Qは変わらないのではないかと思いました｡何でQについて計算しないといけないんですか？

20 コンデンサー 71 20 コンデンサー 3枚の同形の極板L, M, N を平行に並べ、図 のように起電力 Vの2個の電池をつなぐ。極 板L,Nは間隔 2αを保って固定してあり, M はL,Nと平行を保って移動できる。 LとNの中央を原点としてx軸をとり, M の位置座標をx (-a<x<α) とする。 まず, 極板 M をx=0に置き スイッチSを 閉じる。このときのLM間および MN間の電 気容量をそれぞれC とする。 次に, Sを開い た後,Mを位置xまで静かに移動させる。 (1)x = 0 で, 極板 M がもつ電荷 Q を求めよ。 L Vo Vo S a a M IN x (2) 位置xで, LM 間および MN 間の電気容量 C1 と C2 を求めよ。 (3) 位置 x で, 極板N のもつ電荷 Q を求め,これをx の関数とし A て図示せよ。 (4)アース電位を0として, 位置 xでのMの電位 VM を求め,これを xの関数として図示せよ。 (5) 位置xでSを再び閉じる。 Sを通る電気量 (正とする) を求めよ。 またSを通る向きは上向きか下向きか。 必要があれば, x>0. 0 の場合に分けて答えよ。 (6)Mをx = 0 に戻し, Sを開く。 そして, Mを一定の速さで右 (東京大+慶應大) 動かす。 Nに流入する電流 I を求めよ。 Level (1),(2)(3)~(5)(6)★★

無限遠基準で電位考えて、金属内部は電位等しいからc点での電位がbでの電位になると考えたんですけどこたえはbでした。なぜですか？

必解 86 105.〈帯電した導体がつくる電場〉 次の文中のに適切な数式または数値を入れよ。 ただし, 数式は, ko, a, b, x,Q のうち必要なものを用いて答えよ。 ガウスの法則によると, 任意の閉曲 面を貫く電気力線の密度は電場の強さ に等しい。例えば, 真空中で点電荷を 中心とする半径の球面を仮定して考 えれば,点電荷から出る電気力線の本 数を球の表面積でわった値が球面にお ける電場の強さとなる。 そのため,電 金属球 M Q 図 1 -a- なぜここ電場ない 金属球殻N 図2 0,0 図3 気量g (g>0) の点電荷から出る電気力線の本数 n は, 真空中でのクーロンの法則の比例定数 ko を用いて, n=ア と書ける。 図1のように, 真空中に半径aの金属球Mがあり, Q(Q>0) の電気量をもつように帯電さ せた。金属球Mの中心Oから距離xだけ離れた点における電場の強さ E,電位Vについて考 える。 ただし, 電位Vは無限遠方を基準とする。 x≧a のときは,金属球Mから出る電気力線は金属球Mの中心から放射状に広がると考 えられるため, 電場の強さEは,E=イとわかる。 また, その点の電位Vは, V=ウである。 また,x<a のときは, 導体内部の電位は導体表面の電位と等しく, 導体内部に電気力線 が生じないことから,E=エ, V=オとなる。 図2のように,内半径 6, 外半径cの金属球殻Nがあり,-Qの電気量をもつように帯電 させた。このとき,金属球殻Nが球殻内部の真空の空間につくる電場は,内部に発生する電 気力線のようすを考えると0である。 次に,図3のように,真空中で,金属球殻Nで金属球Mを囲い, 金属球殻Nの中心 O′が金 属球Mの中心Oに一致するように配置した。ただし,a<b<cであり、金属球Mの電気量は Q,金属球殻Nの電気量はQのままであるとする。このとき中心から距離 x(a<x<b)だけ離れた点における電場の強さ E' は, 金属球 M, 金属球殻Nがそれぞれ単 独でつくる電場を足しあわせた合成電場の強さであるので,'=カである。また,金 属球殻Nに対する金属球Mの電位 VNM は, 金属球殻Nの内部には電気力線は生じないので, VNM=キである。 金属球Mと金属球殻Nは, 電位差 VNM を与えればQ の電気量が蓄えられるコンデンサー とみなすことができる。このコンデンサーの電気容量Cは,C= である。 [20 関西大〕 無限遠基準やから 1Cのとこの電位が nbのとこの電位じゃないん?

キの問題なんですが、電位は無限遠基準で金属球内部では電位が等しいからbじゃなくてc点での電位を考えるべきだと思ったんですが答えはbでした。教えて欲しいです

W 86 13 静電気力と電場 105.〈帯電した導体がつくる電場〉 次の文中の に適切な数式または数値を入れよ。 ただし, 数式は, ko, a, bxQq のうち必要なものを用いて答えよ。 ガウスの法則によると, 任意の閉曲 面を貫く電気力線の密度は電場の強さ に等しい。 例えば, 真空中で点電荷を 中心とする半径rの球面を仮定して考 えれば,点電荷から出る電気力線の本 数を球の表面積でわった値が球面にお ける電場の強さとなる。 そのため,電 金属球 M Q -a- 図1 なぜここ電場ない 金属球殻 N Q 図2 0,0 N M 図3 気量g (g>0) の点電荷から出る電気力線の本数nは,真空中でのクーロンの法則の比例定数 ko を用いて, n=アと書ける。 図1のように,真空中に半径αの金属球Mがあり, Q(Q>0) の電気量をもつように帯電さ せた。金属球Mの中心Oから距離xだけ離れた点における電場の強さE,電位Vについて考 える。 ただし, 電位Vは無限遠方を基準とする。 xa のときは,金属球Mから出る電気力線は金属球Mの中心から放射状に広がると考 えられるため、電場の強さEは,E=イとわかる。 また、 その点の電位Vは, V=ウである。 また, x<a のときは,導体内部の電位は導体表面の電位と等しく, 導体内部に電気力線 が生じないことから,E= エ,V=オとなる。 図2のように,内半径 6, 外半径cの金属球殻Nがあり, -Qの電気量をもつように帯電 させた。このとき, 金属球殻Nが球殻内部の真空の空間につくる電場は,内部に発生する電 気力線のようすを考えると0である。 次に,図3のように, 真空中で, 金属球殻Nで金属球Mを囲い, 金属球殻Nの中心 O' が金 属球Mの中心Oに一致するように配置した。 ただし, a<b<c であり,金属球Mの電気量は Q,金属球殻Nの電気量はQのままであるとする。 このとき, 中心Oから距離 x(a<x<b) だけ離れた点における電場の強さ E' は,金属球 M, 金属球殻Nがそれぞれ単 独でつくる電場を足しあわせた合成電場の強さであるので,E'=カである。また,金 属球殻Nに対する金属球Mの電位 VNM は,金属球殻Nの内部には電気力線は生じないので VNM=キである。 金属球Mと金属球殻Nは,電位差 VNM を与えればQ の電気量が蓄えられるコンデンサー とみなすことができる。このコンデンサーの電気容量Cは,C 無限基準やから である。 Cとこの電位が のものとこの電位じゃないん? [20 関西大 ] 秘解

なぜ図2のように上と下の斜線部分(とその間の円錐部分)を合わせると球体になるんですか？ (どうして球体の2分の1だと分かるんですか？)

Q問題 3 右の図のような, 半径の等しい2つの半円と直角二等辺三角形を組 (1) み合わせた図形がある。 lを軸として、この図形を1回転してできる立体の 体積を求めなさい。 ただし, AB の長さを4cm とする。 (市川高 ) 4 cm A 解 見取図は右の図1のようになる (塾技 29 参照)。 求める体積は,△ABCの回転体に右の斜線部分4つ分の体積を加え たものとなる。 16 △ABCの回転体=2×2×2/3×2=1/28n 一方, 図2より 斜線部分4つ分の体積=4rX-1°×1×2/3×2= 2/3 16 2 よって 3 π+ 3 π= =6π 答 6cm3 BO C (図1) IB -1 (図2)

(3)の解説の青線部分がなぜこうなるか分かりません。途中式含めて教えてください🙇‍♀️

(3) a: M-m g[m/s], T: M+m 2Mm M+m -g [N] ガイド A, B について, それぞれ運動の向きを正の向 運動方程式を立てる。 運動の向きは, A, B の べることでわかる。 (3) 青なぜ? して 比 0.3)=V 解説 (2) (1)M>m から, Aは鉛直下向き, Bは鉛直上向きに 運動する。 01 引く力と糸 とBにはた ① 等しい。 「 SE 103-A →a 80 N (2)Aについては鉛直下向きを正の向き, Bについては 鉛直上向きを正の向きとする。 \ ma=F から, 運動方程式は, A: Ma=Mg-T DESI B:ma=T-mg.②.10.2 (3) ①+②から (M+m)a=(M-m)g M-m よって, a= M+mg [m/s] ②に上のαの値を代入して, te/ se M-m T=mx- M+m g+ -mg M-m = xmg+ M+mxmg M+m M+m .=M+m 1906 = M+m (M-m)+(M+m) Mm= g[N] xmg

解説お願い致します🙏

右の図で, 点 A,Bはそれぞれ関数y=x+4 のグラフとx軸, y軸との交点である。 2点 C(2,0), D(0, 10) を通る直線 CD と関数 y=x+4 のグラフとの交点をP とする。 このとき、次の問いに答えなさい。

写真の（2）の解き方がわかりません…😢 授業でやったので、解説がなくて…๛( 𖦹ᯅ𖦹 ) ちなみに、W2（J）=5.0Jということはわかってます💧 どうして、この解答になるのか解説して下さるとありがたいです🙇🏻‍♀️ 勉強に関する質問をするのが初めてなので、聞き方とか変だ... 続きを読む

9:34 6月19日 (木) S 物理基礎 数研出版 X S 問49 物理基礎 × II 00:00 問49 解説 今27% 学習の記録 問49 重さ 10Nの物体をゆっくりと5.0mの高さまで持ち上げる。 (1) 鉛直方向に持ち上げる場合について, 持ち上げるのに必要な力の大きさ F][N] と, この力がする仕事 W] [J] を求めよ。 (2) なめらかな斜面にそって持ち上げる場合について, 持ち上げるのに必要 な力の大きさ F2 [N] と, この力がする仕事 W2 [J] を求めよ。 (1) 5.0m ▲ ツールバー ホーム オプション 学習ツール 学習記録 (2) 5.0m 30°

赤枠で囲った部分の解説が理解できませんでした💦 特に、「はずれくじが一本以下である」という事象Dは「はずれくじが一本である」という事象に等しいというところがわかりません！！

82*当たりくじを3本含む8本のくじがある。 このくじから本を引くとき 次の確率を求めよ。 (1) 当たりくじが1本以下である。 (2) はずれくじが2本以上ある。

答え6番です。 イが分からないので教えてください🙏

99 水素原子 水素原子を,図1のように, 静止した正の電気量eを持つ陽 子と,そのまわりを負の電気量 -eを持つ電子が速さ”軌道 半径で等速円運動するモデルで考える。 陽子および電子の大 きさは無視できるものとする。 陽子の質量をM, 電子の質量を クーロンの法則の真空中での比例定数をko, プランク定数 万有引力定数をG, 真空中の光速をcとし, 必要ならば, m, 陽子 M 電子 m 第5章 原子 当なものを、 表1の物理定数を用いよ。 〈 2022年 本試〉 図1 模型では,電 表 1 物理定数 もに小さく 「原子中の電 入した。 こ 状態を定常 名称 記号 数値 単位 万有引力定数 G 6.7×10-"N·m²/kg プランク定数 h 6.6×10-34 J.s クーロンの法則の真空中での比例定数 真空中の光速 ko 9.0×10°N·m²/C2 C 3.0×10m/s とき,その 電気素量 e 1.6×10-19C 説も導入し、 陽子の質量 電子の質量 M 1.7×10-27kg 9.1×10-31 kg m ア イに入れる式の組合せとして最も適当なものを, 問1 次の文章中の空欄 下の①~⑥のうちから一つ選べ。 とにより, っている状 定常状態に に成り立つ 図2(a)のように, 半径rの円軌道上を 一定の速さで運動する電子の角速度 はアで与えられる。 時刻での速 度と微小な時間 4t だけ経過した後の 時刻 t + 4t での速度との差の大きさ はイである。 ただし、図2(b)は 始点を 点まで平行移動した図であり, w⊿tは とことがなす角である。また, 微小角 wdt を中心角とする弧 (図2(b) の破線) と弦(図2(b)の実線) の長さは等しいと してよい。 ① ③ ひ2 01 01 V2 wAt wAt 中心 始 (b) (a) 図2 ⑤ V V r ア ru ro r ru r rv² At -At イ 0 rv² At -At 0 r 38 | ボーア模型 97

254（1） 傾きを出すところまでは合っていたのですがその後の計算が合わず答えが違っていました 私は傾き（a^2）を求めてから接片をcと置いて、 P（a,a^3-2a）をy＝a^2x+cに代入したのですが、このやり方はどこが間違っていますか？

f'(2)=0より 12a+ 原点における接線の傾きが2であるから f(a) =g(a) より '(0)=-2 す-a2+ma-3=a3-a よってc=-2 ③ ① ② ③ より a=- , b=2 11089 以上から a=- -2126=2,c=-2,d=0 別解 3次関数のグラフ y=f(x) が原点を通り、 x=2でx軸と接するから f(x)=ax(x-2)2 f'(a)=g' (a) より よってm=3a2+2a-1 これを①に代入すると よって -a2+(3a2+2a-1)a_ 2a+m=3a2_1 ...... とおける。 よって f(x)=ax3-4ax2+4ax ④ ゆえに f'(x) =3ax2-8ax+4a 整理すると2a3+α2-3 = 0 よって (a-1)(2a2+3a+3)= α は実数であるから a=1 原点における接線の傾きが-2であるから ② に代入すると m=4 f'(0)=-2 よって, 点A (1, f(1)) における 式は y-(13-1)=(3・12-1 よって 4a=-2 ゆえに a=- 501-300 ゆえに y=2x-2 このとき,④ より f(x)=1/2x+2x2-2x 係数を比較して 6=2,c=-2, d=0 254 (1) f(x)=x2x とすると f'(x) =3x2-2 (+1) Jet 点 P, Q における接線の傾きが等しいとき f'(a) =f'(b) すなわち 3a2-2=362-2 よって a2=62 abであるから b = -a (ただし,a>0) ゆえに Q(-a, -a3+2a) したがって, 直線 PQ の方程式は (2) 直線 PQ の傾きは 2-2 y-(a³-2a)=(a³-2a)-(-a³+2a), (x-a) 1 すなわち y=(2-2)x 点Pにおける接線の傾きは 3-2 26 [1]f(x)が定数関数である このとき,左辺は定数で, るから,不適 [2]f(x)がn次関数 (n≧1) f(x) の最高次の項をAx" 左辺 f(x) +xf'(x) の最高 Ax”+xnAx-1 すなわち, (n+1) A ¥0で。 f(x) +xf'(x) はxの次 一方, 等式の右辺x(x-2) 式であるから n=3 したがって, f(x)は3次 f(x) = Ax3+ax+bx+B くと f'(x) =3Ax2+2 よって DAN f(x) +xf'(x) =Ax3+ax2+bx 直線PQ と点Pにおける接線が直交するとき DAG(a2-2)(3a²-2)=-1 AIO よって 3a4-8a2+5=0 ゆえに (α-1)(3a2-5)=0 キャが放物線 一方 +. =4Ax3+3ax+ x(x-2(x-3)= したがって'=1,2をさせ 5 3 >0であるから=1, √150-b これを解くと 3 Tei よって, a=1のとき P(1, -1), Q(-11) 係数を比較して 4A 1, 3a=-5 A=1½, a a=