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物理 高校生

「至急です!」穴埋めお願いします

1 .以下の文中の[ ]に入る適当なものを,あてとの中から選びなさい。 あ. 一定 ” い. 増加 うぅ.減少 。 え.平行 お. 研直 か 友 。 き.記< 友 け.-g こ.-記 き。 gg 。 し. go 。 す.-g せ. g72 をそ. -o/2 た. g/so 。 ち. -o/go つ. o/(2mo) て. -c/(2ee) と. 0 二枚の十分広い絶縁体の平板が水平に置かれている. この平行板のそれぞれに電荷 面留度 (> 0 ) で電荷を一様に分布させる. このとき (8。) 平板(上) の上側の領域, (b) 平板(上) と平板(下) の間の領域 (c) 平板(下) の下側の領域での電場を求めて みよう. なお、真空の誘電率はEo とし、平板上の電荷に起因しない外部からの電場 は存在しないものとする. 対称性から電場の向きは平板に対して常に[ 1 ]となり, それぞれの領域では電場 の大きさは[ 2 ]となる. それぞれの領域での電場ベクトルを上向きを正として。 、ぢ。とする. まず. 上側の平板について平板に平行な底面(面積を仮にAS とする) を持ち, この平板との み交わる薄い円柱を考えガウスの法則を適用する. n は図のように上向きの単位ペク トルとする. この平板の円柱の内部に含まれる部分の持つ電荷は[ 3 ]AS となり、また、電場 の円柱表面にわたる積分のうち円[ 柱の側面については、電場の向きが円柱側面と [ 4 ]であるため積分に寄与しないので、 如・nASー[ 5 ]-aAS=(坊[| 5 ])・aAS 下側の平板に平行な底面(面積AS) を持ち, その平板とのみ交 わる薄い円柱を考えると、 =([ 5 ]-[ 6 Daas を得る. ここで. 仮定より外部電場は存在しないので、上下を遂にしても設定は変わ らないことから太。 と万。 の間に、太。+ 万。=[ 7 ]の関係が成立することがわか る. 以上の 3 式より、向きに十分注意して書き下すと次のようになる。 豆=[ 8 ]n肪=[ 9 ]m玉=[ 10 ls

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物理 高校生

習っていないので分かりません。 教えてください!

7 [平行板コンデンサーへの誘電体挿入 比誘電率が 1 の空間中に, 一辺の長さがの正 方形の極板をもつ電気容量C の平行板コンデンサー がある。図のように, 比誘電率が 6 で一辺の長さ がとの正方形の断面をもち, 厚みが極板問隔と等 しい誘電体を このコンデンサーの極板間に挿入 する。 [A] 極板間の電位差をに保ったまま誘電体を挿入するとき, 以下の問いに答えよ。 (1) 誘電体を*ヶだけ挿入したときのコンデンサーの電気容量はいくらか。 (2) さらに誘電体を 4*々だけ挿入したときの極板上の電荷の変化量はいくらか。 (⑬) 前問の場合のコンデンサーの静電エネルギーの変化はいくらか。 (④ この静電エネルギーの変化は, 誘電体を挿入するためにした仕事のためであると して, 誘電体を 4x だけ挿入するのに外から加えた力の大きさと向きを答えよ。 [B] 極板問の電位差がになるように充電した後, 充電に用いた電源を取り外した。 の後, 誘電体を挿入する場合について以下の問いに答えよ。 (1) 誘電体をャだけ挿入したときの極板問の電位差はいくらか。 (2) 前問の場合の静電エネルギーはいくらか。 (③ 誘電体を*ャだけ挿入したときを考える。以下の 2 つの状態に対する静電エネルギ ーの差はそれぞれいく らか。 (ア) 挿入前(ニー0) (イ) 完全に挿入した状態 (々ニア) (4) 挿入時に, 誘電体がコンデンサーから受ける力の向きを答えよ。 ヒント| [Al 電位差をレに保ったまま誘電体を挿入 電源をつないだまま誘電体を挿 入 この場合, 外力のする仕事に加えて電源も仕事をし, それらの仕事の 和の分だけ静電エネルギーが座化する。 ( ル二5を 54* 54* 随割 [A] Q① ァ C の②⑦ 7 ③) 5 3 ④ CP* 誘電体を挿入する向きと逆向き の の (B] ①⑪ 2 Zrsyのの 92 2 5(アータ) 2ア十 2 (12 12(ア5*) 22 (4) コンデンサーに引きとまれる向き ⑬ ⑦)

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