学年

質問の種類

物理 高校生

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

回答募集中 回答数: 0
物理 高校生

高校の物理の質問です。答えはもらっているのですが、答えの導出過程がわかりません。大問4、大問5について、教えてください。急いでるので、早めに回答いただけると幸いです。

4 水深が一定な水槽中の静かな水面に、細い針金の先端につけた小球 P を触れさせ,水面波を発生させる。こ の水面波は一定の速さ / [m/s] で, 円形に広がっていく。 小球は一定の速度で水面上を移動できるようになっ ている。図は,小球P を毎秒 5.0 回水面に触れさせながらx軸の正の向きに速さ ▼ [m/s] で移動させたとき,発生した水面波をある時刻に観測したものである。 4 図の実線は水面波の山の位置を表している。 (1) 小球Pの移動の速さ [m/s] を求めなさい。 -40 -20 40 [cm] (2)図のQの位置で観測される水面波の振動数 f [Hz] を求めなさい。 図のように, 360Hz の音を出している音源Sが壁に向かって 20.0m/s で進み, その後方から観測者が同じ 向きに 10.0m/sで進んでいる。 音速を340m/sとして、 次の問いに答えなさい。 (1) 観測者0が聞くSからの直接音の振動数はいくらか。 (2) 観測者が開く反射音の振動数はいくらか。 (3) 観測者には毎秒何回のうなりが観測できるか。 1) 0.10 m/s 2) 10 観測者 0 音源S 壁R 10m/s ( 20 m/s 4 3.3Hz 【知識理解 2点×2問 = 4点】 1) 350Hz 2) 394Hz 3) 44 回

回答募集中 回答数: 0
理科 中学生

(1)って、なんでイは違うんですか?イはどのような操作で 防ぐのですか?

4I、Ⅱのような実験を行った。 次の問いに答えなさい。 実験Ⅰ 酸化銅6.00gと炭素粉末 0.15gを混ぜ合わせて試験 管Aに入れ、 図1のような装置で① 気体が出なくなるまで加熱 した。ガラス管を試験管Bから抜いた後、加熱をやめ、②ゴム管 をピンチコックで閉じた。 十分に冷めてから、試験管 A の中の 物質の質量を測定した。 実験Ⅱ 酸化銅の質量は 6.00gのまま、 炭素粉末の質量を変え て同様の実験を行い、結果を図2にまとめた。 (1) 下線部②の操作を行ったのはなぜか。 ア~エから選び なさい。 ア 水が逆流するのを防ぐため イ発生した気体が出ていくのを防ぐため ウ空気を吸い込むのを防ぐため エ熱い蒸気が出て危険だから (2) 下線部①の気体は何か。 物質名を答えなさい。 図2 反 6.00 応 後 5.80 の 試 5.60 管 5.40 の5.20 中 の5.00 物 質 4.80 の (3)この実験で酸化された物質は何か。 物質名を答えなさい。 4.60 (4)この実験で起こった化学反応を化学反応式で表しなさい。 g 図1 混合物 試験管A ゴム管 ピンチ コック 試5716 試験管B ガラス管 水 0 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 0.90 加えた炭素粉末の質量[g] (5) 実験Ⅱにおいて、炭素粉末の質量が0.75gのとき、 反応後に試験管A の中に残っている物 質をすべて書き、それらの質量も答えなさい。 銅0.3 酸素 0.6 5 化学変化に関する2つの実験を行った。 次の問いに答えなさい。化金同 実験Ⅰ 右の表のような水溶液の 6,00炭系0.75 4. (V

未解決 回答数: 1