Question

りんごりら

（2）の問題でXを接地することで、金属板X、Yは平行板コンデンサーを構成する、という解釈であってますか?

A
◇96. 〈箔検電器〉
図1のように, 絶縁体の棒をつけた金属板Xと, 箔検電器がある。 箔検
電器の金属板をY, 箔をZとする。 次の文中の (
内は正しいものを選
択し、内に入れるのに適当なものを、 解答群の中から1つ選べ。 また,
(3) 答えよ｡
(1) 初め検電器は帯電しておらず, Zは閉じている。
(a)を正に帯電させてYに近づけると, Z は (ア.開いた・閉じたまま
の状態になる。その理由はイである。
標準問題
Z
(b)XをYに近づけたまま, Yを指で触れると,Zは (ウ. 開いた・閉じ
た)状態になる。その理由は エ である。
(c) Yから指をはなした後に X をYから遠ざけると, Zは(オ.開いた・閉じた)状態にな
図 1
Y
る。
X (2)次に検電器を正に帯電させて, Zを開かせておく。
(a) 帯電していないXを, Yの真上からXとYが平行になるようにして近づける。このと
Zの開きは (カ.大きくなる・小さくなる)。
(b) その後,Xを指で触れて接地した。 このときの X,Y,Zの電位を, それぞれ Vx, Vy,
Vz とすると, その大小関係はキ となる。
(c) Xから指をはなした後に, X を Y から遠ざけた。 このときXに蓄えられている電荷は
(ｸ.0・正・負)である。
(3) 図2のように, 金属の板で囲んだ箔検電器に, 帯電した物体を近づける
と, 箔の開きはどうなるか。 またその理由も書け。
解答群 ① XはYに接触していないので, XからYへの電荷の移動が起こら
ず, 箔には変化が生じないから
② 静電誘導により電子が箔に移動し、 その結果, 負に帯電した箔どう
しで斥力がはたらくから
③ 静電誘導により, 電子が金属板に移動し、 その結果, 正に帯電した
箔どうしで斥力がはたらくから
指は絶縁体なので, 指を通しての電荷の出入りはないから
図2
⑤ 指を通して、箔検電器の外から電子が入ってきて、 箔の電荷が中和されるから
⑥ 指を通して, 箔から検電器の外へ電子が出ていき, 箔の電荷が中和されるから
⑦Vx<Vy<Vz ⑧ Vx=Vy<Vz
10 Vx> Vy> Vz
⑨Vx <Vy=Vz
13 Vx=Vy= Vz
①1Vx=Vy > Vz
12Vx > Vy=Vz
[福岡大 改〕

(a)) 図cのように, 箔検電器が正に帯電しているので、静電誘導によりXの
下側に負,Xの上側に正の電荷が生じる。 X の下側の負電荷と反発して
箔検電器内の電子がZに移動する。 よってZは正電荷が減少し, 開きが
小さくなる (図c)。 ･･････小さくなる
(b)キ) X を接地することにより Vx = 0 Y, Zには正の電荷があるので,電位
は正 (Vy > 0, V20) であり,同じ金属の中は同電位であることから
Vv=Vz よって Vx<Vy=Vz ...... ⑨
(c)ク) X を接地することにより、地面からXへ電子が入りこみ, Y の電荷と
つりあうところで安定する。 よって, Xは中性の状態から電子が加わり
負の電荷をもつ。 ......負
箔の開きは変わらない。
(理由) 帯電体の周囲の電気力線は金属の板の内部に入りこまない (静電遮へ
い)から、内部には電場がない。 よって, 箔の開きは変わらない。
+ ±X
++ Y
①
Z
図 c