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理科 中学生

(1)と(2)教えていただきたいです。右は答えです。電流とか磁界系のやつがとにかく苦手すぎるのでよろしくお願いします

実験1,2を行った。 あとの問いに答えなさい。 ('16 大阪府) 【実験】水平に固定した板の上面の中央に棒磁石を置き, 棒磁石の近くに方図I 位磁針(磁針)を置いて, 方位磁針のN極のさし示す向きを観察した。 図Iは, 棒磁石と方位磁針の位置関係を模式的に表したものであり、図I中に点線で した円は,点0 を中心とする円である。 最初に図I中に示した点Pの位置に方位磁針を置いた。続いて、方位 磁針を置く位置を、点Pの位置から円周に沿って,反時計回りにゆっくりと 1周させ、方位磁針のN極のさし示す向きの変化を観察した。 板の上面 N SH 一方位磁針 次に棒磁石を取り除き,板の点〇の位置に穴を開けて板に垂直に導線を通す。この導線に 板の上面から下面に向かう向きに電流を流しながら、点Pの位置に方位磁針を置いた。ただし、 この実験では、地球の磁気の影響は考えないものとする。 (1) 実験1の文中の下線部 ⓒのそれぞれの場合にア ついて、点Pの位置に方位磁針を置いたとき 方位 磁針のN極のさし示す向きとして最も適しているも のを、右のア~エからそれぞれ一つずつ選び、 記号を○で囲みなさい。 ただし, ア~エにおいて, 方位磁針の黒く塗られた方がN極を表しているものとする。 イ ウ I ① @〔アイウエ]©〔アイウエ〕 (2)次の文は, 実験1の文中の下線部 ① における方位磁針のN極のさし示す向きの変化について 述べたものである。文中の(i) 〔〕, (i)〔 〕から適切なものをそれぞれ一つずつ選び、記 号を○で囲みなさい。 図I中の点Pの位置から, 方位磁針を置く位置を, 円周に沿って、 反時計回りにゆっくりと 1周させたとき, 方位磁針のN極のさし示す向きは (i) 〔ア 時計 イ反時計回りに 1 (茸) 〔ウ エ オ カ 4〕回転する。

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物理 高校生

(1)についてで、(1)の2行目のABC内部の電場が0になることより、図1のような電荷配置になると書いてあるのですが、これはどのようしたらそのように置けるのか教えてくださいm(_ _)m

第2問 (配点 33) 板 A, B, C がある. A, B, Cはすべて同じ形の正方形の平板で面積はSである. 金属板に電荷を与えたときの電荷分布とその変化について考える. 真空中に金属 Bの厚さを とする. AとCを間隔 d+1で平行に配置して固定し, その間にBをA, Cに対して平行になるように挿入する. BはA, Cに平行を保ったまま上下に動く ことができる.Cの上面の位置を原点として上向きに軸をとり, B の下面の位置を 座標 X (0<x<d)で表す. d. lはA.B.Cの一辺の長さに比べて十分に小さく, 電場は金属板に垂直で,金属板の端の効果は無視できるものとする。重力の影響は考 えない. 真空の誘電率を co として、以下の設問に答えよ. [A] B を X = d/4 の位置で固定しておく. A, B, C にそれぞれ電荷 Qg, -Q を与える.Q> 0,0 <g < 2Q である. (1) 電荷は各金属板の表面に分布する. このとき,図1のように, A上面の電荷 を Q1,A下面の電荷を Q2, B下面の電荷を Q3 とすれば,A,B,C内部の 電場が0になることから, B上面の電荷は-Q2, C上面の電荷はQ3, C 下面の電荷は Q になる. Q1, Q2, Q3 をそれぞれ求めよ.

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