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物理 高校生

ここはなんでkQ/xとの差ではなくて、kQ/aをつかうのですか?

次の文中の口に適切な数式または数値を入れよ。ただし,数式は,ko, a, b, x, Q, q *100.〈帯電した導体がつくる電場) 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 気量q(q>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者 koを用いて,n=ア]と書ける。 図1のように,真空中に半径a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。 xこa のときは,金属球Mから出る電気力線は金属球Mの中心0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=[x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く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く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'=[Xカ]である。また、金 属球殻Nに対する金属球Mの電位 Vssa は,金属球殻Nの内部には電気力線は生じないので、 Vsa=キである。 金属球Mと金属球殻Nは,電位差 Visa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=[ク である。 金属球殻N 全属球M 図2 図3 図1 (20 関西大) A101 世

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数学 高校生

基本38のグラフの書き方教えてください 関数 Y=ax²

高校3年 スパイラル学習く数学> 10 関数 y=ar" p.20, 21 2 (3) x軸について対称 ※裏面は必ずしも表面と同じ内容とは限りません。 39(1) 10 関数 y=ax° 次の問いに答えよ。 基本 38 (1) 関数 y=ーx* のグラフをかけ。 2* (2) 関数 y=ー のグラフをかけ。 ス101. 2.7 T 0 (3)(1)と(2) のグラフはどのような位置関係にあるか。 (2) y=2x" に y=2×2°=8 y=2×(-1)"-2 x=2 を代入すると エ=ー1 を代入すると 例題 (1) 関数 y=ーのグラフをかけ。 19 (2) 3点A(2, -8), B(-2, 1), C(-4, -4) のうち,関数 y=- ズ=4 を代入すると y=2×4°=32 のグラフ上にあ メーーを代入すると ー2×(-- るものはどれか。 yーーに を代入すると y=ー! 解答1) エ=ー3 を代入すると を代入すると よって、グラフ上にあるのは y=2×(-3)"-18 y=2×6°=72 Point 点(p, q)が y=ax のグラフ上にあるとき q=aが が成り立つ。 =2 x=ー2 を代入すると y=ー1 x=6 x=ー4 を代入すると y=-4 よって、グラフ上にあるのは A(2, ), D(-} F(6. 72) (1) 関数 y=2x° のグラフをかけ。 問題 (2) 次の点A~Fのうち、関数y=2x* のグラフ上に 39 あるものをすべていえ。 40(1)x-3のとき A(2, 8) y=2×(-3)=18 x=ー1 のとき y=2×(-1)°=2 よって、右の図から C(4, 16) 18 E(-3, 6) F(6,72) -1 0| 2 25yS18 (2) x=ー2 のとき ソーー×(-2--2 x=0 のとき y= リーーニ×=0 メ=3 のとき 9 ソーーラ×=ー よって、右の図から x=0 のとき最大値0 9 *=3 のとき最小値 - 2

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