(3)のニが分かりません。 普通に1×Qじゃだめなんでしょうか？

166 2021年度 物理 次の文章を読み, ほ 答欄にマークせよ。 い 立命館大学部個別 (理系) イ に適切な数値を解答欄に記入せよ。 また, には指定された選択肢からもっとも適切なものを一つ選び、解 図1のように xyz軸を取り, 一辺の長さがLの正方形で厚さが無視できる導体板 A,B をそれぞれx = 0,x=d (ただしd>0)の位置に固定した。 導体板Aは 接地されており, 導体板Bには電気量Q(ただし Q > 0) の電荷が与えられてい る。また、以下の〔1〕〔2〕〔3〕 において、導体板や誘電体の中心は常にx軸 上にあり, 正方形の各辺はy軸、z軸と平行であるとする。 真空の誘電率をe とし, Lはdよりも十分大きいものとする。 ろ 〔1〕 図1において, 座標 (d-r,r, 0) に点P, 座標 (d,r,0)に点Rを 取る(図2)。ただし,0<r<d0<r</1/2であるとする。点Pでの電場 の向きは であり,大きさは である。 このとき, 導体板B の 電位を Vo とすると, Vo = は であり, 導体板 A,Bの間に蓄えられる静 電エネルギーを U とすると, U = に である。 また, 外力を加えて電気 量 g の点電荷を図2の原点Oから点R まで線分OR上をゆっくりと動かすと き, 外力がする仕事は ほ に等しい。ただし, |q| はQに比べ十分小さい とする。 〔2〕 図1において, さらに導体板 A,Bと同じ形状, 大きさを持ち,接地された 3 導体板Cをx=no dの位置に固定した (図3)。 十分な時間が経過した後,導 2 体板 B の電位は ×V となる。 また, 導体板 A,Bの間に蓄えられる 静電エネルギーは ×U となり,導体板 B, Cの間に蓄えられる静電 ×U となる。 エネルギーは 〔3〕 図1において、 今度は一様な比誘電率3を持ち, 断面が一辺の長さLの正 d 方形で厚さの誘電体 (絶縁体)で導体板 A を完全に覆った (図4)。 誘電体 では、誘電分極によってその表面に電荷(分極電荷)が現れ、誘電体内部の電 場を弱めるはたらきをする。 比誘電率を考慮すると,図4の「表面D」に現 れる分極電荷の電気量は = ×Qとなることがわかる。 また, 十分な時

(4)です。 なぜC2とC3が並列になると分かるのでしょうか。 一本道だと直列、分かれ道だと並列、と考えていたので直列に見えました。

電磁気 18 コンデンサー 起電力 Vo [V] で内部抵抗のな い電池, 電気容量C [F] 2C [F〕, 3C〔F〕 の3つのコンデンサー C1, C2, C3, および抵抗R1, R2とス イッチ S1,S2からなる回路があるた G パズ ド る。 はじめ、2つのスイッチは開 いていて、各コンデンサーには電 荷がない。 空気の比誘電率を1とする。 まず,S1だけを閉じる。 十分に時間がたったとき, (1) C1の電気量と電圧を求めよ。 0001 (2) C1とC2の静電エネルギーの和を求めよ。 30 (3) この間に R で発生したジュール熱を求めよ。 64 C₁ A S1 C2 HF R1 4¹ Vo = Dind 0m S2 C3 3C B R2 R²-3 AS INCHA さ 次に, S1 を開き, S2を閉じる。 十分に時間がたったとき, (4) 点AとBの電位を求めよ。 接地点Gの電位を0とする。 *ALDY 5A-S LIMBA (5) この間に抵抗 R2 で発生したジュール熱を求めよ。 Cras 0: 続いて, S2 を開き, C3 の極板間に,極板と同じ形で,極板間隔の半 分の厚さをもつ誘電体をさし込んだ。 すると,C の電圧は入れる前の 12/23倍となった。 TE (1 (6) 誘電体の比誘電率 er を求めよ。 4 SAL

この問題の解説どなたかお願いします😭🙏

16:35 1月11日 (木) マイページ 理科 中学生 mi+yu 解決済みに 磁界の向きが関係 どなたか回答お願 知りたかった。 (エ)次の 文中の( を答えなさい。 電磁誘導を利用して電流を発生させるための装置を発電機という。 図3は発電機 あなた 的に示したものであり, ①→②→③→④→①→･･･のように磁石を時計まわりに一定の速さで回転さ せているようすを表している。 この磁石の回転により, コイルの内部の磁界が変化し続け, 発電機 につないだ電熱線に電流を流すことができる。 電流 -電熱線 磁石 (あ)の選択肢 は, Kさんが〔実験2〕から発電機に興味をもち, 調べたことをまと ( い ) に最も適するものをそれぞれの選択肢の中から一つず ), (い)の選択肢 1/1 コイルA 図3から、磁石が①の位置にあるとき、磁石がコイルAの内部につくる (あ)しているため に,電熱線には矢印のように左向きの電流が流れていることがわかる。 同様にして, 磁石が②, ③, ④ の位置にあるとき, 電熱線に流れている電流の向きはそれぞれ(い)であることがわかる。 図3 1. 右向きの磁界の強さが増加 3 左向きの磁界の強さが増加 右向き,右向き, 左向き 3. 左向き, 右向き,右向き ページ (3) 2. 右向きの磁界の強さが減少 4. 左向きの磁界の強さが減少 2.右向き, 左向き,右向き 4. 左向き, 左向き, 左向き 菜海 47% O +10 閉じる

答えはウです。 なぜ北東へ進むんですか？

(4) 図は、ある日の天気図である。 この後数日間に関 きんき 東地方から近畿地方で予想される状況を説明したも のとして最も適切なものを、次のア~エの中から1 つ選んで、その記号を書きなさい。 ア 大雪になる地域が多くなることが予想される。 イ干ばつによって農作物に被害が出ることが予想 される。 ウ 大雨による河川の増水が予想される。 工 朝方、冷え込みが強くなることが予想される。 (5) ティッシュペーパー 1020' 高 *1006 <低 T ( 1002 ( 996 x ! -1010- 2 大 に, 図 置の れて

(1)です。 ウとエではどんな操作をしているのかも分からず、よく分からなくなってしまいました…。 基礎的な問題ですみません。解説よろしくお願いします。

でんじゅうどう 5 電磁誘導 ≫p.204,205 図のような装置を用いて, 電流が取り出せるかを調べた。 N極 を下に向けた棒磁石を, 図の向きに動かしてコイルの中に入れる と、検流計の針は右(+側) に振れた後, 中央にもどった。 (1) 図の装置を用いて,次のア~エのような操作をしたとき,検 流計の針の振れの向きが下線部と同じになるものを, すべて選 びなさい。 POLY N ア たん し 端子へ S イ -端子へ NI + 端子へ -端子へ H + 端子へ - 検流計 は 端子へルト + 端子へ + 端子へ (2) 取り出す電流を大きくするには,どうすればよいか。 1つ簡単に答えなさい。 (3) コイルの中の磁界を変化させることで、電流を連続的に発生させる装置を何というか。 棒磁石 コイル

磁界の向きが関係するらしいのですが… どなたか回答お願いします😭😭

(エ)次の 文中の( を答えなさい。 電磁誘導を利用して電流を発生させるための装置を発電機という。 図3は発電機のしくみを模式 的に示したものであり, ①②- ④①→･･･のように磁石を時計まわりに一定の速さで回転さ せているようすを表している。 この磁石の回転により, コイルの内部の磁界が変化し続け, 発電機 につないだ電熱線に電流を流すことができる。 電流 -電熱線 磁石 Kさんが〔実験2] から発電機に興味をもち, 調べたことをまとめたものである。 は, ( い ) に最も適するものをそれぞれの選択肢の中から一つずつ選び, その番号 ), (い)の選択肢 1/1 コイルA 図3 図3から、磁石が①の位置にあるとき、磁石がコイルAの内部につくる(あ)しているため に,電熱線には矢印のように左向きの電流が流れていることがわかる。 同様にして, 磁石が② ③, ④ の位置にあるとき, 電熱線に流れている電流の向きはそれぞれ(い) であることがわかる。 (あ)の選択肢 1. 右向きの磁界の強さが増加 3 左向きの磁界の強さが増加 右向き,右向き, 左向き 3.左向き,右向き,右向き ページ| Z (3) 2.右向きの磁界の強さが減少 4. 左向きの磁界の強さが減少 2.右向き,左向き,右向き 4. 左向き, 左向き, 左向き

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。

【電磁誘導】電池の向気がこっちになる理由がまじで意味がわかりません

界を斜めに横切る導体標 「お肉のように、直上向きの磁束密度の磁 導体でできた2本のレールが間隔だ て置かれている。 レールは水平面に対して 人だけ願いている。レールの端に起電力 電池と可変抵抗器を接続し、レール上に質 の導体棒PQを置いたところ、導体棒は 水平を保ったままレールに沿って上昇し、速さv[m/s) の等速度運動になった。 重 加速度の大きさをg[m/s*] とする。 摩擦はないものとし､回路を流れる電流がつ くる磁界は無視する。 (1) 導体棒に発生する誘導起電力の大きさは何Vか。 B. 1, 0, 0 を用いて表せ。 このときの可変抵抗器の抵抗値、また、可変抵抗器で発生する単位時間あたり ジュール熱、それぞれB、Em, v, g, を用いて表せ。 これ これ、ネルギー保存 (電池の仕事) (ジュール ギーの増士) が成り立つ。 El-Q+mgr sin 位置エネル 平行レール 磁界を垂直に横切る速度 (1) 成分は seese [ms だから 誘導 起電力の大きさ 〔V〕は、 V=nos0) Bl=vBl cos 0 [V] (2誘導起電力の向きはレンツの法 より、上向きの磁束を増やす (2) きとなるので､上から見て反時計 回りになる。 誘導起電力を電池と 考えると、右図のような回路とみ なせる。ここで､回路を流れる電 流の強さをI[A] 可変抵抗器の抵 抗値をR[Ω]とすると､ オームの 法則より、 I= E-vBl cos 0 R -(A)······· 斜面に平行な方向の力のつり合いより、 mg sin - IBI cos 8=0 これに①を代入すると､ mg tan R= BI (E-UBI cos 6 ) mg tan 求めるジュール熱 Q[J] は, Q = RItより、 E-Bl cos Q=Rx x1 = -(0) 395 396 PR (E-Bl cost) BL 可変抵抗器 B 0 水平面 Ke vcos O mg ・R (E-vBl cos 0)| I IBI P 28 の入 配布し h

528(2)です。答えはQなのですが、なぜだかわかりません。 フレミングの法則やローレンツ力が関わっていそうなのは考えられるのですが、いつも電位が高い方を答える問題を間違えてしまいます。考え方を教えてください。

回路を流れる電流と時間の関係を示すグ そのまま右向きに移動さ ラフは,次の(a)~(f) のどれか。 最も適切なものを選び,記号 で答えよ。ただし,電流Iは,図Aの矢印の向きを正とする。 I^ (a) ZA I↑ (b) (c) I↑ (d) IA (e) I w n k k 0 0 t 528. 磁場中を動く導体棒 図のような, 磁束密度 B〔T]の一様 な磁場がある。 この磁場に垂直に置いた長さ Z [m]の導体棒 PQ を,右向きに速さ [m/s]で動かすとき,次の各問に答えよ。 (1) PQ間に生じる誘導起電力の大きさはいくらか。 (2) PとQのどちらの電位が高いか。 V 例題73・74 529. 磁場中を運動する導体棒 鉛直上向きに磁束密 度 B[T]の一様な磁場中で, 水平面内に置かれた長方 形 ABCD の導線上に, 導体棒 ab を AD, BC と垂直 に置き, 一定の速さv[m/s]で右向きに引く。 AB=CD=1[m] で, AB間とCD間には抵抗 R [Ω]が 溶けないとする。 R[Ω] A S N /〔m〕 $50 ⑧ B [T] BB〔T〕_b a 正の向き 〔m〕 Wi 例題 72 (f) v [m/s] P v[m/s] C R(Q) D

これ基底状態から第一励起状態になるときk格からL格に電子が１つ移ることで電子同士の斥力でなんかすごいことになったりしないんですか？

594. フランク・ヘルツの実験 解答 (1) 解説を参照 (2) 2.5 指針 加速された電子の運動エネルギーが, 水銀原子の基底状態と, 最もエネルギーの低い励起状態とのエネルギー差に等しくなるとき, 原 子内の電子を励起し、エネルギーを失う。 エネルギー差に等しくないと きは、原子内の電子を励起できず, エネルギーを失わない。 解説 (1) FG間の電位差で加速された電子は,その運動エネル ギーが小さいとき, 水銀原子に衝突しても, 原子内の電子を励起でき ないので,途中でエネルギーを失うことなくPに達する。 しかし, 加 速した電子のエネルギーが, 水銀原子の基底状態と, 最もエネルギー の低い励起状態とのエネルギー差に等しくなると,電子は,水銀原子 内の電子を励起し, エネルギーを失う。 このため,電子は, Gよりも わずかに電位の低いPに到達できなくなり、 電流計に流れる電流が減 少する。 さらに電位差Vを大きくすると,やがて電子のエネルギーは, 2回目の励起によって失われ、 再び電流が減少する。 このようにして, 電流は,増加・減少を繰り返す (図)。 (2) 電位差Vが4.9V 大きくなるたびに、電流は減少を繰り返すため. 水銀原子のエネルギー準位の差は 4.9eV である。 また, 観測される紫 外線は, 励起された水銀原子内の電子が基底状態にもどるときに放出 される光子であり, 4.9eVのエネルギーをもつ。 プランク定数をん, 電気素量をe, 光速を c, 紫外線の波長を入とする と. eV= 入について整理し, 各数値を代入すると, i= hc eV = hc 入 ( 6.6×10-34) × ( 3.0×10) (1.6×10-19)×4.9 = 2.52×10-7m 2.5×10-7m 理 C