なぜEaとEbはベクトルとしてではなく大きさとしてしか出せないのですか？ ベクトルで出せれば図を書かなくても良いと思うのですが

基本例題 69 クーロンの法則・電場の強さ 右の図のように、x軸上の点A, Bにそれぞれ +α, -g(g>0) の電気量をもつ小球があり,それらの間の距 離は2αである。 小球の半径はαに比べて非常に小さい とし,また,クーロンの法則の比例定数をkとする。 (1)2つの小球間にはたらく静電気力の大きさはいくらか。 ¥1,362 解説動画 +q A a C -9 a Bx (2)線分 AB の垂直 2等分線上で,x軸よりαの距離にある点Cでの電場の強さ Ec を求めよ。 また,その向きを矢印で示せ。 針 (1) クーロンの法則「F=k9192」 (2) 点A, B にある電荷が点Cにつくる電場をそれぞれ EA (+1C). C Ec 向 EA, EB とすると Ec=E^+EB 箸 (1) 静電気力の大きさ F=k9.9 g2 =k- (2a) 2 4a² 1×0.8 (2) AC=BC=√ 2αであるから |EA|=|EB|=k- g =k (√2α) 2 EB 45° 45° A(+α) B(-q) 2a2 図より Ec=2×|EA | cos 45° POINT FとEを混同するな =√2|EA|= √2kq 2a2 静電気力F=k9192 電場E=k Q 向きは図のようになる。 22

【高校物理、電磁気学】 河合塾出版の参考書、「高校物理」の例題4-5で分からないことがあります。 (c)(d)を解説と異なる方法で求めようとしました。(c)は答えが合いましたが、(d)は合いませんでした。私の解答を書きますので、どこが間違っているかをご指摘頂きたいです。一応... 続きを読む

第1章 電場 275 例題 4-5 電場と電位・位置エネルギー 真空中の電荷と電場に関する下記の y 文において, (a)から (d) にあ てはまる式を記せ。 ただし, クーロン P(-d,d) の法則の比例定数をk [N·m²/C2], •C(0,d) 電子の電荷を -e [C], 電子の質量 をm[kg] とし, 無限遠点での電位を 0Vとする。 0(0, 0) x B(-d, 0) A(d, 0) (1)A(d,0) と点B(-d, 0) に正の電荷 Q を固定し,y軸の点 C(0, d) 電子を置く。 D(0,- -d). 点Cで速度 0 であった電子が電場で力を受けてy軸上を動くとする と、原点0での速さは (a) | [m/s] となる。 (2) 点Aと点B の正の電荷 Q のほかに, 点Cに電気量 Q [C] の点電 荷を固定する。さらに,これら3つの点電荷を固定したままで, y 軸上 の負の方向の無限遠点に置かれた電気量 - Q [C] の点電荷をy軸に 沿って点D (0, -d)までゆっくりと動かす。 このときに外力がする 仕事は(b) [J] である。 (3)点Aと点Bに電荷 Q, 点 C と点Dに電荷 - Q を固定した状態から, 点Cの電荷 Q をC→P→B の経路で点B まで, また点Bの電荷 Q をB→O→Cの経路で点 Cまで同時にゆっくりと動かす。 このとき外 力がする仕事は (c) [J] である。 さらに,点Aの電荷 Q と点B の電荷 Q を固定したままにして, 点Cの電荷Qをy軸の正の方向に向かって無限遠点まで,また点Dの 電荷-Qをy軸の負の方向に向かって無限遠点まで同時にゆっくりと 動かす。 このとき外力がする仕事は(d) [J] である。 (東北大) 解答 (1) (a) 点A,Bの電荷による点Cおよび点0の電位は, それぞれ, Vc= kQ kQ √2kQ + √2d √2d d kQkQ_2kQ Vo d V₁ = kQ+kQ d 求める速さをひとする。 力学的エネルギー保存則より, 1/12m+(e)xVo=(-e) Vc .. mv²= (2-√2) kQe d

この問題の解説お願いします！

十分に広い平面に,正電荷が一様に分布しており、 面積 S〔m2] あたり Q[C] で あるとする。 ここで, 図のような上面と下面の面積がS[m2] の円柱を考える。 クーロンの法則の比例定数をk [N･m²/C2] とする。 (1) 円柱の上面と下面を貫く電気力線の総本数はいくらか。 (2) 平面のまわりには,平面からの距離によらず, 一様な電場ができる。 その強さは何 N/C か。

この問題解いてください!

29-4 球面に分布した電荷と電気力線 半径 R[m]の金属球の表面に, Q[c] の正電荷が一様に分布している。 クーロンの法則の比例定数を k[N·m²/C2] とする。 (1) Q[c]の正電荷から出る電気力線の本数は何本か。 (2) 金属球の中心から距離 [m](r>R) の位置にできる電場の強さは何N/Cか。

Point4の所で上の方で矢印が内側に向いているのに「伸び」と書いているのがしっくりこないのですがどう考えればいいのでしょうか？🧐

(2) 弾性力は, ばねに 「セリフ」 を言わせよ 伸び縮みしたばねが,もとの長さ(自然長) に戻ろうとしてはたらく 力が弾性力だ。 ばねの弾性力の大きさF〔N〕は, ばねの伸び縮みの大きさ x[m] に比 例する。 これをフックの法則という。 F=kxx このときこの比例定数k [N/m] をばね定数とよぶ。 ばね定数とは, ばねを1m伸ばしたり縮めたりするのに要する力だよ。 よって, kが大 きいばねほど硬いばねとなるね。 ここで,問題だ。 次のすべてのばねとおもりは,それぞれ同一のも のとする。 このとき, ばねの伸びが大きいのは次の(A)と(B) のどっち? 0000000 0000000 そして,次に,おもりに注目して力のつり合いを考えると, (A)のおもり kx=mg (B)のおもり(どちらでもよい) kx=mg よって,XA=XBとなるのだ。 よって, (A)と(B)のばねはどちらも同 じ伸びなのだ。 ちょっと引っかけ問題だったかな。 ウーン, それでもやっぱり (B)のほうが両側から引いてい るから,伸びが大きくなるように思えるなあ。 じゃあ、こう考えたらどうだろう。 つまり 「(A) の壁と (B) の左側 のおもりは同じ役目をしているのだ」 と。 (A) の壁のつけ根の力のつ り合いの式は,F=kx=mgとなって, mgと同じ力をばねに与えて いるだろう。 弾性力で大切なのは, ばねを見たら伸び縮みを未知数として仮 定して,そのばねについている物体に関する式を立てて, 仮定した xの値を求めるというやり方なんだ。 (A) (B) う~ん。 (B)のほうが2つのおもりで引かれているから, 2倍の伸びになっているのかなあ~。 一見そう見えるよね。 でもあくまでも基本に忠実に力を書いてごら ん。 それぞれのばねの伸びを A, B と仮定することが大切だよ。 伸びxと仮定 F kx 0000000 (A) 伸びx と仮定 0000000 kx kx Ekxs img mgmg (B) POINT4弾性力 kx 伸びx kx 0000000000 /kx 縮みx ばねには必ず 伸び縮みの 「セリフ」 を書 き込め! kx

力学の分野なのですが(2)で三角台を動かすので小球には慣性力が左向きに働くと思ったのですが解説では慣性力は考えていませんでした。何故ですか？教えて頂きたいです。

図のように,傾きのなめらかな斜面を持つ三角台を水平面に置く. 台の最高点からんだけ低 い斜面上の点に,大きさが無視できる質量mの小物体を置いて手放した. 以下の問いに答えよ. 重力加速度の大きさを とする. h 物体の運動方程式を 比例定数を単位までつけて (1) 三角台を固定して手放したところ,小物体は斜面に沿ってすべりおりた.このとき,小物 体が斜面から受ける抗力の大きさと, 小物体の加速度を求めよ. (2) はじめの状態に戻してから, 三角台を図の右向きにある一定の加速度で動かしたところ, 小 物体は斜面に対してずれることなく,三角台と一体になって水平面と平行に運動した.この とき,小物体が斜面から受ける抗力の大きさと, 小物体の加速度を求めよ. (3) はじめの状態に戻してから, 三角台に力を加え, 小物体の加速度の水平成分が図の右向き に (2) の2倍になるようにしたところ, 小物体は斜面に対して上方へすべり出した。このと き,小物体が斜面から受ける抗力の大きさと,加速度の鉛直成分の大きさを求めよ. (4) (3) のとき, 水平面に対する小物体の加速度の大きさと, 小物体が斜面の最高点に達するま での時間を求めよ.

EBCの矢印の向きが図のようになる理由が分かりません。 解説をお願いします🙇‍♂️

電気力は水平 8/18 438. 点電荷のつくる電場と電位 xy平面内の2点 (0, a), (0, -α)に、同じ材質の小さな金属球A, Bを固定した。 クー ロンの法則の比例定数をんとする。 はじめ, 金属球A,Bにそ れぞれ+4Q, -2Q(Q>0)の電気量を与えた。 A (0, a) C(c.0) (1) Aにはたらく静電気力の大きさと向きを求めよ。 B (0, -a) 次に,金属球 AとBを接触させ、しばらくしたのち、再びもとの位置に固定した。 (2) x軸上の点C(c, 0) における電場の強さと向きを求めよ。 9/19 (9) 電位の基準を無限送として、点C、および原点の電位をそれぞれ求めよ! 1.60- ヒント (2) (3) 電場の合成はベクトル和,電位の合成はスカラー和である。 m3.6 例題56 SM Flan 0223 / 069.0 75 86 2.5 2₁

四角12の問題です。 模範解答では、小球AとBを接触させたあとの電気量が(Q+q)/2となっていますが、私はAとBの電気量は異符号なので(Q-q)/2もしくは(q-Q)/2となると考えてしまいました。どうして模範解答のようになるのでしょうか。 よろしくお願いします。

問3 電気量Q [C] に帯電した金属小球Aと電気量q [C] に帯電した金属小球Bを距離R [m〕 離して固定 した。 無限遠での電位を0Vとし、クーロンの法則の比例定数をk [N・m²/C2〕 とすると, 小球AとBを 結ぶ線分の中点での電位は 11 〔V〕 である。 また,このとき小球AとBの間にはたらく静電気力は引 力で,その大きさは F [N] であった。 つぎに、 小球AとBを接触させて,再び距離 R [m〕 離して固定し たところ, 小球AとBの間にはたらく静電気力は斥力となり,その大きさは1/13F [N] であった。このとき, |g|>|Q| とすると, Qとの関係は12である。 ただし, 小球AとBの材質は同じで, AとBを接触さ せると電荷は均等に分かれるものとする。 4k(Q+q) ① の解答群 ② R² 2k(Q+g) R 11 | の解答群 ⑥g=-7Q 12 2k(Q+q) R 6 ① g = -2Q 4kXQ+q) TR² =-3Q ③g=-4Q 2A(Qfg) R² @ _q=-5Q \k(Qfq) R q=-6Q 11 リ

なんでこの問題、向きが逆なんですか？ ＋から−に行くんですよね。なのに、答えには逆向きになってます。どなたか教えてください

物理 電界と電 0) 図のように、点A(-α, と点B(a,0) にそれぞれ[○]と3g〔Cの正の点電荷 がある。 クーロンの法則の比例定数をk [N・m²/C2〕と する。 (1) -2g〔C〕の負の点電荷Pがx軸上で受ける電気 力が0になる点の座標を求めよ。 絶対値 y (m) A ✓になる (C (O\\a) A (-a, 0) P to q (C) -2q (C) 10 (0,0) B(a,0) 3q (C) (1) (2)次に、この点電荷Pを原点Oに置いたとき, 点 (3) さらに,この点電荷Pを原点Oから点C(0,α)までゆっくりと動かすのに必要な 電荷Pが受ける電気力を求めよ。 センサー 95,96,97,100台 仕事を求めよ。 ひとする x (m)

物理　電気 写真1枚目の、線を引いた(3)の問題についてです。写真2枚目の解説に「1/2mv^2≧0ならば、小球は原点Oへ到達することができる。」とありますが、①なぜ1/2mv^2≧0なら小球は原点Oに到達できると言えるのか② 1/2mv^2は常に0以上なのでは？ということ... 続きを読む

454. 電場とエネルギー■ 図のように, 平面上に原点O をとり,原点Oからそれぞれ 4a はなれたx軸上の点A, Bに,いずれも+Q(Q>0) の点電荷を固定する。 クー ロンの法則の比例定数をkkとして,次の各問に答えよ。 +Q4a A 3a .ck.. -4a_+Q Bx (1)(0, -3a)の点Cに,電荷+g(g> 0),質量mの小. 球を置くとき、小球が受ける力の大きさを求めよ。 小球が受ける重力は無視する。 (2) 電位の基準を無限遠として,点A,Bの電荷による原点Oと点Cの電位を求めよ。 (1)の小球を点Cからy軸に沿って発射し, 原点Oへ到達させるためには、点Cで 発射する速さをいくら以上にする必要があるか。 V (3)で求めた最小の速さの2倍で, (1)の小球を点Cから原点Oに向かって発射した とき,無限遠で最終的に獲得できる速さを求めよ。 (高知大改) 例題36 第V章