物理センターの問題です。 問2の答えが21が1/12,22が1/6なのですが解説がなくどう考えていけばいいか分かりません。 考え方を教えて頂きたいです🙇‍♂️

第4問 次の記述 (A・B)を読み,下の問い (問1~6)に答えよ。(配点 30) A 図6のように、正の電気量Qをもつ点電荷が原点に固定されている。 図の3 つの同心円は,原点を中心とする半径2R, 3R, および 4R の等電位面が原点 を含む平面と交わってできる等電位線を表している。 R R 0 2R B 図 6 A 問1 電荷Qからの距離がの点における電界の強さを表す式はどれか。 次の ① ~ ④のうちから正しいものを一つ選べ。 ただし, は定数である。 20 ①ko Q ②ko Q ③ん。 Q2 Q2 ④ ko r2 r +2 r 問2 図6の点Aに電荷g を置き、この電荷に外力を加えて原点に向かって 点Bまでゆっくり動かした。 次に, 同様に点Bから点Cまで直線に沿って動 かした。 区間 AB,BCで外力がこの電荷にした仕事 WAB, WBC はそれぞ れいくらか。 21と 22に入る正しい数値を,次ページの解答群の うちから一つずつ選べ。 ただし、 ん は問1と同じ定数である。 qQ 21 WBC = ko R qQ 22 WAB = =ko R

この問題では見かけの重力加速度を使っていますが，どのような思考を経て見かけの重力加速度を使うと思いつけばいいですか？ また，見かけの重力加速度を用いずに，この問題を解くことができますか？

44 丸 . >12 静電気 円運動 水平方向にx軸,鉛直方向にy軸をと り,大きさの一様な電場 (電界) が水 平方向(+x方向)にかかっている。 長さ この糸の一端を原点Oに固定し,他端に 質量mで正電荷Qをもつ小球をつけた。 重力加速度を⑨とする。 (1) 小球は鉛直方向と60°の角度をなす 図の位置Aでつり合った。 Eをm, g, Qで表せ。 3 E 60° 0 (2)点Aで静止していた小球を, 糸を張ったまま, 0の鉛直下方の位 Bまでゆっくり移動させた。 要した仕事 W を mg,l で表せ。 (3) そして, 位置Bで小球を静かに放した。 (ア) 小球が点Aを通過するとき,その速さをgと1で,糸の張力 Sをmとで表せ。 (イ) 小球が点Aを通過し, 最高点に達したとき,その座標を1で表 せ。 (4) 次に、糸を張ったまま, 小球を点Aから少しずらして放した。 小 球の振動周期をg, l で表せ。 (5)最後に,点Aで静止する小球に, 糸に垂直な方向の初速を与えた ら,小球は点0を中心として, xy平面内で一回転した。 必要な初速 の最小値vo をg.lで表せ。 ( 熊本大) 10.0 vel (1),(2)(3)~(5)★

コンデンサーで導体を挿入した時、写真のような電荷の配置になり、教科書の写真のように電位を考えると、手書きの写真の矢印の下のようになると思ったのですが、これは導体内は等電位ということに反してしまうのですが、どのように考えればよいのですか？

位面 電位線 槁高 電位 EC 低 ⑥ 正・負等量の電荷の場合 電位といつ。 電位が等しい点を連ねて 10 31 m C等量な正 槁高 電位 低 等電位線 (等電位面)の間隔が密な所ほど電場は強い。 2点間の電位の差を 電位差 ま I Column 電気ウナギの電位

【電界と電位】 +をどこにおいてもどっちも反発してどこ置いても0にならないと思うんですけど、意味がわかりません。 YouTubeとか色んな問題見るとどっちかが−なので、引力によって消えるのがどこかわかるんですけど、プラスで考えたら無理くないですか

電気力線と等電位線 T ・軸上の原点に電気量4gの正の点霊荷 エ=dの位置に気晃4の正 の点電荷がある。クーロンの法則の中 300 40 . 重力の影響に考えたい。 (1) z軸を含む平面内の電気力線の様子を表す図として最も適当なものを,下の① 例題69 真空中で, T ~④の中から選べ。 ただし, 図中の左の黒点は軸の原点 右の黒点はx=dの 電線を表す図として最も適当なものを ① ~ ④ の中から選べ。 OPLE 質量,正の電気量Qをもつ荷電粒子をx軸上のx=2dの点に静かに置いた。 人とd-xになる この電荷がx軸上の無限遠点に行ったときの速さ”を求めよ。 位置を示す。 なお, 図では電気力線の向きを表す矢印は省略してある。また、等 x軸上で電界が0になる点はどこか。 0- センサー 101 電気力線 ①接線が電界の方向 ②密→電界が強い 疎→電界が弱い ③正電荷(無限遠) から 負電荷 (無限遠) へ ④等電位面と直交 ⑤ Qから出る電気力線の 本数N=4kQ N ⑥E=- S (SはEに垂直な面積) りになる点をい 102 等電位線 地図の等高線に対応 正電荷→山の頂上 負電荷→海底の谷底 ●センサー103 真空中の荷電粒子の運動 ·mv²+aV=-F 解答 (1) この場合、 電気力線は正電荷から出て無限遠に行く。 本数は電気量に比例する。 答えは④4 ---O 4g×1 注 実際は三次元なので、 この平面内の本数が電気量に比例すると は限らない。 等電位線は地図の等高線に対応する。 電気量の絶対値が大き いほど等電位線は密になる。 答えは ② @k (2) 電界の強さは+1Cの電荷が受ける力である。 電界が0 なる点の座標をx(0<x<d) とすると、クーロンの法則よ り. ko g×1 (d-x)² これより (3-2d) (x-2d) = 0 = ko Aq 9 +ko 2d (2d-d) エネルギー保存の法則より, mx0°+QV= V = ko 注x=2dの点では電界の向きが同じなので不適。 (3) 無限遠点を電位の基準とすると, x=2dの点の電位Vは, 3koq (√+V) d ①②より, v= Asu 2 mv² + Qx0 物理 GURES 6kgQ md 2 ゆえに, x= d 3 20 24

良問の風で.コンデンサーの解説に、直列ははじめ帯電していないこと、と書いている割に、100の（4）で、帯電してるコンデンサー相手に、誘導体の挿入を直列と見て解いてます。なぜこれを直列と見ていいのですか？

2 コンデンサー コンデンサー Q=CV V=Ed C = CS=5,6,8 ES EES d f:誘電率 電気量 +Q 電気容量 C E : 真空の誘電率) の誘電率) -Q + =e/so : 比誘電率 静電エネルギー 1/2CV:=1212ev-20 Q² 高電位 + | + + d場E 電位差V 低電位 at 合成容量 並列･･･ 電圧が共通…. 直列... 電気量が共通 W ※ 直列は,はじめ帯電していないこと C=C + C2 + ・・・ 1_1 c = c + 1 ₂ + ... CCC 2 面積S ・試験) E 100 共に面積 S [m²] の2枚の金属板を距離d [m] だけ離して平行板コンデンサーをつくった。 この コンデンサーに起電力 V〔V〕 の電池とスイッチS をつなぎ, Sを閉じて十分に時間がたった (以下, これをはじめの状態とする)。 真空の誘電率をco [F/m〕 とする。 (1) コンデンサーの電気量Qo, 極板間の電場 (電界) の強さE,静電エ ネルギーUはそれぞれいくらか。 (2) スイッチ S を閉じたまま, コンデンサーの極板間隔を2dに広げ た。コンデンサーの電気量と電場はそれぞれ何倍になるか。 (3) はじめの状態に戻し、スイッチSを開き, 極板間隔を2dに広げ NEALS SOL 金属板 O Vo 電池

写真の問題(5)の仕事を求める問題について質問です。W=q⊿Vより、 W=1.6×10^-9×(VB-VA)= 1.6×10^-9×(20-60) と計算してW=-6.4×10^-8となったのですが、 解答はW=6.4×10^-8で符号が逆で間違えました。 解答は⊿V＝(V... 続きを読む

リード D 124 第4編電気と磁気 正の極板 IC 214. 電場と電位● 図のように,2枚の広い平行極板 が真空中にあり,極板間隔は 0.40m, 極板間の電位差は 80 0.10m Vである。両極板の間に A, B, Cの3点があり,各点は 図のように1辺が0.20mの正三角形の頂点にある。そし て、点Aは正の極板から 0.10mの距離にあり,2点A,B0.10m A 0.20m 'C B 負の極板 を結ぶ直線は極板と直交している。 (1)点Aを通る等電位線(等電位面と三角形 ABC を含む面の交線)を実線を用いて,ま た,点Cを通る電気力線を破線を用いて描け。 (2)点Aの電場の強さE[V/m] を求めよ。 (3)点Aと点Bの負の極板に対する電位 VA[V], VB[V] を求めよ。 (4)点Aに1.6×10-°C の正電荷を置いたとき,この正電荷にはたらく静電気力の大きさ F[N) を求めよ。 (5)(4)の電荷を,点Aを出発して直線 AC上を点Cまで運び,さらに直線 CB上を点B まで運ぶとき,静電気力がこの電荷にする仕事は合計して何Jになるか。 (6) いま,点Aに(4)の正電荷が固定され,それと等量の負電荷が点Bに固定されているも のとする。この場合の,点Cにおける電場の強さ Ec [V/m] を求めよ。ただし,真空 中でq[C)の電荷からr[m] 離れた点の電場の強さは, 9.0×10°-[V/m] である。 208

(1)はこれでも丸になりますか？？

| 322. 等電位面と電気力線@ yく0のy直上に, ァy 面に垂直に金属板M を置いてこれを接地し, 了軸上の正の側の十分遠方に正電荷を時いたとき, 1V ごとの等電位線は図のようになった。 (1) 点A, 点B を通る電気力線をそれぞれ図の中 に描き, 矢印で向きを示せ。 (2) 点Qにおける電場の強さ と点Rにおける 電場の強さ Zs では, どちらが大きいか。また., その考えの根拠も示せ。 * 329

磁気の問題を教えてほしいです💦 120問3の解説の赤線を引いているところがわかりません！ 小球は負に帯電しているとありますが、どこから判断したのでしょうか？ 多分見落としているだけだと思うのですが何回問題を読んでも分からなかったため質問させてもらいました！ お願いします！m... 続きを読む

4 と 』Aおよび坪点のみががし og 904 006 08 om か 人笠ので 経路が電場の方向に垂直に: ce 5 かまた. 妊放が電場の方向に対しで な 還 AOになってu3区RIはとれか。 下請 ち1つ選 sg則2) FT いる則 [イー] 4めになoZ計 ⑩ AB面 @Bc向 ⑨CD問 ⑩ AB還ECD団 @ DE岡 ⑳ AB同とCD問とDE間 3 語2 ある圧の店符を.点Aから点Eまで運ぶのに必要な仁事は同じ到電代半人撤下カら聞人 板Q まで軍ぶのに必要な作事の何人か。 正しいものを次の⑩ー⑳⑩のうちから1つ選べ。 重力の影響は無視できるもるのとする。 中 0m @oz @03 @04 @o5 こ 06 の9の07 @o8 @⑳09 @⑩10 同3 図1において. 導体板PとQはPを下にして. 選べ。ただし. 重力加加度の大きさを g[msりとす ⑳0029 @029 ⑥29 @⑳-O02g

名門の森、電磁気12の（5）が分かりません。 教えて欲しいです🙏 一応（1）からの解説も載せておきます。 解説に最高点では遠心力と見かけの重力がつり合っていることから式を立てていますが、このとき張力は考えないんですか？？

人4 電遼気 ーー1 航電気・円運動 ーーー 水平方向にx二. 鉛直方向にり幅をと り. 大ききの一様な電場(電界) が林 平方向 (+x方向) にかかっている。藤き 7の糸の一端を原点0に固定し, 他適に 質量で正電荷ぐを もつ小球をつけた。 重力加速度をのとする。 () 小球は負直方向と60*の角度をなす 図の位置Aでつり合った。ぢを 9. @で表せ。 (2) 点Aで藤止していた小球を 糸を張ったまま, 0 罰Bまでゆっくり移動させた。 要した仕事 (3) そして, 位置B で小球を静かに放した。 | (⑦)。小球が点Aを通過するとき. 0 9と7 8をみとりで表せ。 Q ) 小球が点Aを通過し. に六したどき 1 er _⑲ に 和糸を張ったまま. 小球を点Aから少しずら 動周期を / で表せ。 K ono 3 ら, 凍り