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物理 高校生

8行目まで分かりません、なぜqVaからqVbを引くのでしょうか?教えてください

B 電位差と仕事 9 [C]の電荷が点 A (電位)から点B (電位 Vs) まで移動するとき、静電気力がする仕事 WAB [J] 静電気力 A a VA がする仕事 電位差 WAB V 電位 電場の強さ(単位へ 電場の方向の1m当 ち電位の傾きを表し は、静電気力による位置 エネルギーの差に等しい。 p.227 (7) JL U=gV B--- V 5 WAB = QVA-QVB = g (VA-VB) (8) 静電気力 AB間の電位の差を V = VA - VB とおくと 図 15 電位差と仕事 め、電場の強さの れ, 1V/m は 1N/ 図16では,AL 場はA→Bの向 (9) 電場は電 WAB=gV (electric) potential difference と表される。2点間の電位の差を 電位差 または電圧という(図1)。 低いほう voltage 静電気力とつりあう外力を加えて,電荷をAからBまでゆっくりと 移動させる場合には,この外力がする仕事はWAB となる。 10 問8 強さ 30V 線上に点 が15V 高 問7点Aは点Bよりも電位が2.0V 高いとする。 電気量 +3.2×10 C の電荷を AからBまで運ぶとき, 静電気力のする仕事は何Jか。 例題 3 一様な C 電場と電位差との関係 電場と電位差との関係を考えよう。 最も簡単な場合として,強さと向 きが空間のどこでも一定である電場 (一様な電場) を考える。 正・負等量 に帯電した2枚の広い金属板を接近 15 一様な電場E q 静電気力 |F=qE d 20 図16 一様な場 B x軸に の関 (1) 2 電 解(

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数学 高校生

高一です。⑶が全くわかりません。できるだけ簡単に教えていただけると幸いです。よろしくお願いします。

学科 進研模試 3 次の表は、ある通信会社の携帯電話の1か月の料金プラン表である。 基本料金 通話料金 プランA 6000円 0 分以上240分以下は無料, | 240分を超えた場合は, 240分から超えた時間について1分 化 ごとに10円) プランB 500円 1分ごとに20円 プランC 5000円 0分以上 100分以下は無料, 100分を超えて, 300分以下の場合は, 100分から超えた時間 について300分まで1分ごとに5円, 300分を超えた場合は,300分から超えた時間について1分で ごとに15円 花子さんと太郎さんの1か月の利用料金をそれぞれP円,Q円とし,花子さんと太郎さ んの1か月の通話時間はどちらも1分とする。はじめ、花子さんはプラン A を利用し,太 郎さんはプランBを利用しているものとする。 ただし,xは 100 以上の自然数とする。また,利用料金とは1か月の基本料金と通話料金 の合計である。 (1) 花子さんの1か月の利用料金Pが7000円となるようなxの値を求めよ。 (2)花子さんと太郎さんの1か月の利用料金の差 | P-Q|が1200円となるようなxの値を求 めよ。 (3) 花子さんがプランを変更して, プランCを利用し, 太郎さんはプランBのまま利用す る。このときの1か月の利用料金について、次の2つの条件を考える。 条件 花子さんと太郎さんの1か月の利用料金の差 | P-Q が1200円以下となる。 条件2 花子さんの1か月の利用料金が,プランAを利用していたときの1か月の 利用料金以下になる。 条件1を満たすようなxの値の範囲を求めよ。 また、条件1条件2をともに満たすよ うなxの値の範囲を求めよ。 (配点 25 )

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物理 高校生

[キ]でVnmを求める赤丸の計算は電位の足し合わせの考えた方とも言えますか?

次の文中のに適切な 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 金属球殻 N 金属球 M 図1 10 図2 0,x, Q.g 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。 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 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 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O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 0′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=クである。 [3]関西大]

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