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物理 高校生

高二の物理です。 この○×答えて欲しいです!お願いします!!!

【1】 次の説明文が正しければ○、 間違っていれ ば×をそれぞれ答えよ。(2点× 10 = 20 点) (1)物体にカを加えて物体が力の方向に移動した とき、カの働きを仕事という。 (2)水平面を移動中の物体には、重力と垂直抗力 がはたらいているが、この場合、どちらのカ も仕事はしていない。 (3)物体に力を加えても物体が移動しなかった。 この場合、仕事は成立していない。 (4)てこなどの道具を使うと、 少ない力で仕事が できるから、仕事を小さくできる。 (5)エネルギーとは物体を移動させるカのことで ある。したがって、エネルギーの単位はカの 単位と同じ[N]である。 (6)「運動中の物体はエネルギーを持っている」 この文章は正しい。 (7)「静止している物体にはエネルギーがない」 この文章には例外がない。 (8)「カ学的エネルギーとは、運動エネルギーと 位置エネルギーの和である」この文章は正し い。 (9)「位置エネルギーが減少すれば、減った分だ け運動エネルギーが増加している」この文章 には例外がない。 (10)「重力以外の力が働いていないとき、 位置エ ネルギーが減少すれば、 減った分だけ運動エ ネルギーが増加している」この文章には例外

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物理 高校生

106(オ)がわからないです

(2)図の最初の状態にもどる。すなわち,各スイッチは開いており、 (4)各コンデンサーの耐電圧(耐えられる電圧の限界)がすべて 45Vであるとき,合成コンデ C, Dの電位はそれぞれ Va=V(V), Va=Dオコ×V[V). [V/m]である。導体板 A, B, C, D間に蓄積されている静電エ 図1のように、十分に広い面積Sをもった平行板コンデンサーにおいて, 左側の極板Aは この状態でスイッチ S.のみを閉じた。このとき, 専体板A, B, どの導体板にも電荷は蓄えられていない。次の2つの操作後の結果を比較しよう。 d(m)、2d (m), 3d[m) とする。ここで, dは導体板の辺の長さ aと比較して十分小さいと する。国中のS,Sa. Siはスイッチを表している。 電源Vは電圧「V[V) の直流電源であり。 操作a):スイッチ S」を閉じ,しばらくしてスイッチ S,を開く。 それからスイッチS.を る文章を解答群から選べ。ただし、 数式は C, V、 dのうち必要なものを用いて答えよ。 2つの導体板 A, Bを平行板コンデンサーとみなしたときの電気容量を CIF) とする。 導体板Dは電源の負極とともに接地されている(接地点の電位を基準V とする。 また。 84 コンデンサー 85 標準間■ A つり最初の状態ではどの事体数にも電荷は書えられていたい。 °104.(コンデンサーの合成容量) 6.0Vの直流電源Eと,電気容量がそれぞれ 3.0μF, 1.5μF, 2,0μF, 2.0μFの4つのコンデンサー Ci, Ca, Cs, C4を図のように 接続し、十分に時間を経過させた。各コンデンサーは,接続する前 は電荷をもっていなかったものとして,次の問いに答えよ。 (1) 4つのコンデンサーの合成容量 C [uF] を求めよ。 (2)各コンデンサーに加わる電圧 Vi. Vz, Vs, Va [V), および蓄えら れた電気量Q,Q, Q, Q [C] を求めよ。 (3) 各コンデンサーに蓄えられた静電エネルギーの合計び [J] を求めよ。 C C。 S」 し ×V (VJ, Vo=UV である。導体板BとCの向かい合 C。 れらの間の空間に発生する電場は図で右向き, その強きは AB C E ネルギーの合計はオ|×CV2[J] である。 通体所の間属は拡大して かいてある ンサーとしての耐電圧 Vimax (V] を求めよ。 105.(ばね付きコンデンサー) (10 群馬大) 閉じる。 固定されているが、右側の極板Bは壁に固定されているばね (ばね定数k)につながカて。 て、Aに平行なまま動くことができる。極板が帯電していないとき, ばねは自然の長さのい 態にあり,極板間の距離はdであった。次に,図2のように,極板Aに正, 極板Bに自の筆 荷を徐々に帯電させるとばねは徐々に伸び,最終的に極板Aに +Q, 極板Bに -Qの雷益た 帯電させたところ, ばねの伸びが 4d (Ad <d), 極板問距離がd-ddとなったところでつり あった。真空の誘電率を Eo, 空気の比誘電率を1とする。また, ばねおよび壁の帯電, 重力 の影響はないものとする。次の問いに答えよ。ただし, (2)~~(5)は, Eo, d, k, Q, Sの中から 必要なものを用いて解答せよ。 (1) 電気力線のようすを図3に矢印で表せ。 極板間の電場の強さEを求めよ。 極板Bにはたらく電気的な力Fを求めよ。 (4) dd を求めよ。 (5) 極板間の電位差Vを求めよ。 ここで、極板Bを固定し、極板Aに +Q. 極板Bに -Qの電荷 を帯電させたまま、極板間に、比誘電率2の誘電体を図4のよう にゆっくりと差しこんだ。 6 このときの電気力線のようすを図4に矢印で表せ。 (7) Bにはたらく電気的な力は,(3)と比べてどうなるか。 を開く。 初めに操作(a)による結果を考察する。操作終了後,導体板CとDの間の電場の強さは 一カ(V/m] であり,導体板Aの電位は Via=Lキ ×V(V) である。このとき、毒体 新間全体に蓄積された静電エネルギーは,(1)のエネルギーの値オ×CV?[J) の ク]番 である。 一方,操作(b)の場合, 操作終了後に導体板AとBの同に発生する電場の強さはケ (V/m] であり, 導体板Aに蓄えられた電気量は Q=D■コ C) である。 また、事体板 A Bの電位はそれぞれ VAb= サ×1/[V), Vias=■シ×1/(V) となる。この場合、毒 体板間全体に蓄積された静電エネルギーは, (1)のエネルギーの値閉×CV*(J]の ス] 倍である。 したがって、2つの操作後の結果を比較すると次のようなことがわかる。 スイッチS。 を閉じると導体板 B, C間に発生していた電場が消失するので, スイッチを開じた直後。 その分の静電エネルギーが減少する。このとき、 セ」ということがいえる。 (2)の(b)の操作後,しばらくしてスイッチS:を開き、それからスイッチS,を開じた。この とき,導体板Cの電位は V%=[ ソ×1/[V] で, 導体板BとDに蓄えられている電気量 (絶対値)はそれぞれタ×0,[C). 「 チ]×Q&(C) となる。ここで、 &はこのコ(C である。 |セの解答群 3- d-dd- B A B otinl Foom P00000 +Q-91 図1 図2 -Q +Q 図3 +Q *106.(4枚の導体板によるコンデンサー回路) (15 広島市大 改) 図4 (a), (b)で等しくなる 間の静電エネルギーに加算される (14 東京理大改) s」a 51

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8 了平面と角度 9 をなす粗い斜面がある。 水平面と斜面の間の運動摩擦係数は である。 水平面と斜面の交 わる直線を p とする。 斜面上に、 軸がとってある。その z 軸は直線 p に垂直である。. また直線p上に ヶ軸 の原点 O があるとする。この原点 O から、 初めの速さ o[m/|-で、 質量 nlkg|の物体を 軸に沿って上向き に、たたいて動かした。物体は、 斜面からはみ出るととなくすすみ、:gg軸Eの点 A でき止ま った> 04 = (ml であった。重力による位置エネルギーの基準点は、原点 O とする。 重力加速をと 9[m/52] とする。 次の問い に答えよ。 ほう5困交Q で /ず維人 )ひもせに $ (1) 運動摩擦力のした仕事 WW] を求めよ。ムmt。 oi9:の6 の中から必要な文字を使って、 表せ。 。 8 (2) 点 0 での物体の力学的エネルギー 万oJ]| を求めよ。 my:9。のる の中から必要な支字を使って 表せ。 (3) 点A での物体の力学的エネルギー 4 を求め よ。 店9560y9, のを の中から必要な文字を使っ てき 表せ。 (6) 力学的エネルギーの変化の式をかけ。それより、 A 点の、水平面からの高き 写4lm| を求めよ。記7 00の 9 の中から必要な文字を使って、表せ。 ュー/Jkり知佑逢 .さ全三 はQ靖Q@表 - こ/J人なあび知で 信 くこ>作コぐもさ<必條人K人き季 %著Q英最 .民 4 >1寺 い St: ダ/y條記う 4 2 ト .WS J人※作敵 ,母凍肘キオ一本び adReB4TI 人 移ら

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8 了平面と角度 9 をなす粗い斜面がある。 水平面と斜面の間の運動摩擦係数は である。 水平面と斜面の交 わる直線を p とする。 斜面上に、 軸がとってある。その z 軸は直線 p に垂直である。. また直線p上に ヶ軸 の原点 O があるとする。この原点 O から、 初めの速さ o[m/|-で、 質量 nlkg|の物体を 軸に沿って上向き に、たたいて動かした。物体は、 斜面からはみ出るととなくすすみ、:gg軸Eの点 A でき止ま った> 04 = (ml であった。重力による位置エネルギーの基準点は、原点 O とする。 重力加速をと 9[m/52] とする。 次の問い に答えよ。 ほう5困交Q で /ず維人 )ひもせに $ (1) 運動摩擦力のした仕事 WW] を求めよ。ムmt。 oi9:の6 の中から必要な文字を使って、 表せ。 。 8 (2) 点 0 での物体の力学的エネルギー 万oJ]| を求めよ。 my:9。のる の中から必要な支字を使って 表せ。 (3) 点A での物体の力学的エネルギー 4 を求め よ。 店9560y9, のを の中から必要な文字を使っ てき 表せ。 (6) 力学的エネルギーの変化の式をかけ。それより、 A 点の、水平面からの高き 写4lm| を求めよ。記7 00の 9 の中から必要な文字を使って、表せ。 ュー/Jkり知佑逢 .さ全三 はQ靖Q@表 - こ/J人なあび知で 信 くこ>作コぐもさ<必條人K人き季 %著Q英最 .民 4 >1寺 い St: ダ/y條記う 4 2 ト .WS J人※作敵 ,母凍肘キオ一本び adReB4TI 人 移ら

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