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物理 高校生

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。

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物理 高校生

右ネジをどのようにこれ使ってるんですか?磁力の向きないから分からないですよね。

電車の回生ブレーキは、 減速するときにモーターを発電機として 388 動くコイルに発生する誘導起電力 右図のように。 長い直 線状の導線にI[A]の電流が流れている。 1辺の長さが[m]の正 方形コイルを導線と同じ平面内に置き、矢印の向きにv[m/s]の 速さで動かす。 コイルの辺PSが導線 A から [m]の位置を通過 する瞬間,コイルに流れる電流を求めよ。ただし,コイルの抵抗 R〕 真空の透磁率を仰4 [N/A2] とし, コイルの自己インダ センサー 130 133~ クタンスは無視する。 389] 誘導起電力 右図のように, 鉛直上向きに磁束密度 B[T] の磁界がある。 長さ [m] の金属棒 OP が 点Oを中心 として水平面内を角速度ω 〔rad/s]で回転している。 OP の誘 導起電力の大きさはいくらか。 また, 点0と点Pのどちらの 電位が高いか。 センサー 134 M IN PAD b A S! kr→ JAB 解 390 モーターの原理 右図で, コの字型の回路が水 平面内に置かれていて、 磁束密度B[T]の一様な磁界 が鉛直上向きにかかっている。 Eは起電力 E〔V〕 の電 池 M 質量 [kg]のおもりである。 摩擦はないも のとし 回路を流れる電流のつくる磁界は無視できる ものとする。 コの字型の導線の間隔を[m], 重力加 速度の大きさを g〔m/s ] とする。 導体ab には R[Ω]かり!! 〕 の電気抵抗があるものとし、質量は無視する。 AB a 凸 TES E (1) スイッチ Sを入れたところ,Mは上向きに静かに動き出した。 スイッチを入れた 直後の,回路を流れる電流 I [A] とおもりの加速度α〔m/s'] を求めよ。 (2) おもりの速さが一定になったとき, 回路を流れる電流 電池の消費電力 おもりの 速さ,1sあたりに導体 ab で発生する熱量とおもりを持ち上げる仕事率を求めよ。 132

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理科 中学生

(4)の答えが64分の9倍になるのですが、理解出来ません。解説お願いします

8 電気に関する実験を行った。 あとの問いに答えなさい。 <実験1 > 図1の電気器具を使って, 抵 抗の大きさがわからない抵抗器 Pの両端に加わる電圧の大きさ と流れる電流の大きさを同時に 調べたところ, 図2の結果に なった。 (1) 実験1 を行うには,どのよう に回路をつくればよいか。 図1 中の●をつなぐ導線をかき加え, 回路を完成させなさい。 (2) 抵抗器Pの抵抗の大きさは何 Ωか,図2から求めなさい。 <実験2 > 抵抗の大きさが30Ω, 50Ω, 60Ωのいずれかである抵抗器 Q, R, Sを使って, 図3,図 4のように2つの回路をつく り, それぞれについ 図3 てAB間の電圧の大 きさと点Aを流れる 電流の大きさとの関 係を調べた。図5の 2つのグラフは, 方が図3, もう一方が図4 の結果を表している。 (3) 抵抗器Q, R, Sの抵抗 の大きさは何Ωか,それぞ れ求めなさい。 - 図 5 図 1 抵抗器Q抵抗器R 電流 A 電圧計 図2 [A] 電源装置 20.6 0.5 0.4 0.3 電源装置 0.2 0.1 抵抗器P 50 mA 500 mA 0 0 100 10 100 B A 2 100 20 100 200 図4 200 Malalalalalalalalalt スイッチ 5A C 電流計 30 40 3000 0400 500 41 抵抗器R 抵抗器S B '電源装置 (4) 回路の電源の電圧を等し くしたとき、図3の抵抗器Rで1秒間あたりに発生する 熱量は,図4の抵抗器Rで1秒間あたりに発生する熱量 の何倍か、分数で答えなさい。 <富山県 > 4 6 8 10 電圧[V] JAAを示し 抵抗器 A, の両端に加 やか。 問 3. 図4の 源装置の電 たところ, 示した。 こ ラフを用 び抵抗器 圧の大き いて説 ( 1 ), 図40 両端にカ 抵抗器 るので, の和が 両端に Ⅱ. 抵抗が2 Q 図6の回 図 5 電源 抵 間 4. 図 ぞれの 電源装 とした 電力か 器の組 最も のどれ

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