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

なぜ電流が増加すると磁場が増加するのですか、できれば具体的な数式など加えて教えてください

解まず0<t<2で考えよう。が増加して いるからBが増し,右向きに貫くのが増し ている。そこで2次コイルは左向きの磁場 を生じるような電流を赤色矢印の向きに流 V2 増

角運動量についてです。 答えはi,i,hです。 是非教えて下さい！！

(注意)以下の問題の解答で、Ugなどの下添字はvrと記入せよ。 また、 数式は全て半角英数文字を使うこと。 問) 図のように質量mの 質点が ry 平面内で原点を 中心とする半径aの円の上 を角速度wで等速円運動し y a Vo-s ている。時刻t=0のとき m 質点が(a,0) の位置にあっ たとすると、時刻tにおけ る質点の位置デは、 Ot t0 a x デ= (a cos wt, a sinwt,0) により与えられる。このと き、質点の位置デと速度すから角運動量Zを計算することができ、その 値は ニ となり、時間に依らず一定の値をとる。((1)、| (2)、(3)|には、 次の (a) か ら(i) のうちから適切なものを選んでその記号を例えば (a) の様に記入せ よ。(a)-maw cos" wt、 (b)maw cos" wt、 (c)-maw sin? wt、 (d)mawsin?wt、 (e)-maw?、(f)maw?、(g)-ma'w、 (h)ma’w、 (i)0)

どなたかこの問題の解答を作っていただけないでしょうか

1. 図のように, 水平な床の上に置かれた, 質量がM で半径Rの4分円の形をしたすべり台の上を, 質量 mの 小球が摩擦を受けることなくすべることができる。 小球と4分円の中心0を結ぶ直線と水平方向との角度を0と する。以下の小問(1)~(3)の各場合とも,最初,すべり台を止め金で床に固定した状態で,小球を 点A(0=0)で静かにはなす。 重力加速度をgとして, 以下の文章中の に適切な数式を記入しなさい。 (1) すべり台を止め金で固定したままの場合を考える。角度が0 での小球の速さは(ア)」である。このとき、 すべり台から小球にはたらく抗力の大きさ N は、 N=(イ)」と表される。また,床からすべり台にはたら く垂直抗力 N' は,記号 Nを用いて N' =|(ウ)」と表される。 (2) 次に,小球の位置が角度0=に達した時点で止め金をとりさった場合を考える。この瞬間,すべり台が 動き出さなかったとすると, すべり台が床から受ける摩擦力fは、記号 N を用いてf=[(ェ)] と表され る。すべり台と床との間の静止摩擦係数をuとし、(イ), (ウ),(ェ)を考慮すれば,角度0=p ですべり 台が動き出さない条件は、 M (オ)||(カ)となる。ここで, (ォ)には等号または不等号を,(カ)には m pとuのみを用いた式を記入しなさい。 (3) 小球の位置が角度0 = に達した時点で止め金をとりさった場合を考える。このとき,ただちにすべり 6 台が動き始め,さらにこの後,小球はすべり台の最下点B(0=)で水平方向に速度かで飛び出し,その 瞬間にすべり台は速度Vで動いていた。すべり台と床の間の動摩擦係数は小さく無視できるものとする。小 球の飛び出す方向を正とすると運動量保存則の式は(キ)」となり, エネルギー保存則の式は(ク)」となる。 とくに M=7m のとき,(キ)と(ク)を用いてすべり台の速度を求めると,V=[(ヶ)]となる。 V3 (ヒント: sin 6 - co-) 1 COS 2 6 2 R 止め金 M B I\ レ 1

すごく初歩的な質問なんですが、 写真の数式が成り立つ理由って、気柱の長さと波長がだいたい等しいかで合って、正確には長さは違いますよね?

A-L

諏訪東京理科大学の2020年度の物理の問題なのですが、解説が載ってなかったので、時間がかかると思いますが、誰か解説お願いします🙏🙇

L]以下の問いに答えなさい。 解答はすべて解答用紙の指定されたところに記入し なさい。(3)は, 途中の計算式も含めて記入しなさい。 円周率を π, 重力加速度の大 きさをgとする。 I 図1のように, 水平と角θをなす斜面に沿って, ばね定数kの軽いばねの下端が固 定されており,上端には質量 Mの物体Pが取り付けられている。 斜面に沿って下 向きを正の向きとするx軸をとり, ばねの自然長の位置を原点 O とする。 はじめ 物体Pは,自然長から Ax だけ縮んだ点A で静止していた。 いま物体Pをx=1+dx の点Bまで押し下げ, 静かに手を放した。物体Pの大きさおよび斜面との摩擦は 無視できるものとする。 (1)以下の文章の空欄に適する数値および数式を補い, 文章を完成させなさい。 Ma sin 物体Pに働く重カの斜面方向成分の大きさは M,g,0を用いて の],点A で静止しているときのばねの弾性力カの大煮さはん, Ax を用いて の と表せ るので, g, k, M,0を用いて4x= く弾性力の大きさはん,1,4xを用いて と表せる。点Bにおいで物体Pに働 と表せる。物体Pは単振動するの で,その角振動数をωとすると, 点におげる加速度 aはωおよび!を用いて -M= Mgsiag-Alf+al) と表せ 本t4入) ーム! と表せ,運動方程式は g, k, 1, M, Ax, 0, o を用いて る。これより,角振動数 および周期Tをπ, M, kのうち必要なものを用いて a= 表すと,それぞれ ω= @ T= となる。 AB 間において物体Pの速さが0になるどきの座標をA×および!を用いて表 Aスtイ すとx= となる。この位置を重力による位置エネルギーの基準の位置に とる。すると,この位置において物体Pが有する力学的エネルギーは1,1,4xを +41 用いて| 0 と表せ,物体Pが AB 間の座標xを通過するときに有するカ学 的エネルギーは、その瞬間の速さvおよびん,,M,x,4x, gを用いて -ス) Sing+ D「と表 せる。この2つの力学的エネルギーは等しいので, 座標×を通過する物体Pの - s 127 12) 速さはん,M,x g,θを用いてv= ど表せる。これが最大値 Vmax となる ときのx座標は,1, M,g,θを用いてx= 19 と表せ, Vmax はk,1, Mを用い My sin@ て Vmax の と表せる。 M

二で、C2の電圧が0になるのがどうしてか分かりません。教えて下さい。

2っor まっet 44人0 、ア4 放 の文理を読み、 [あーししてに造切な数式を記入せよ。また, イートビ には迷きれた介択 肢からもっとも適切なものを一つ選べ。[ あぁ トに[ て ]に さ CS こ 8 [して ] に記入する 数区は, 人 の2 1 ト[ ミ ]には同じ選択肢をマーク してもょo ルル 回路において, 抵抗 Riの抵抗値は 2が。、 抵抗R。 R C」 は,禁 。 の抵拓値は , コイルルしの自選インダクタンスはし/,。 直流電 Gi の電生はと” 源Eの起電力はどである。また平行板コンデンサー Ci は, PL 大板の間奏がののとき, 電気容量がひである。コンデンサー ーーコーの で)キ Cz の電気容量は常にどである。 直流電源とコイルの内部抵 | sho | 人 抗, 導線の抵抗、 および電磁波の放射は無視できるとする。 の ーo & 最初. スイッチ Si,。S。 S』は全て開いてお ンァ | と ュ 2。 つ3 開 おりりのの避の ーーレー 基 1 ンサーにゃ電荷が鞭えられておらず, Ci の極板の間隔は9 了馬0 St であった。 以後,回路のこの状態を「初期状態」と呼ぶ。 。 p-上(抽朱休26) | ーー。 (撤休3 ン RG [1 〕 「初期状態」から, S。 と S。を開いたまま S」 を閉じる 紀匠 ? と, その直後に抵抗 R, を流れる電流は[あぁ ]である。そ の後十分な時間が経過すると。 Ci に著えられている電気量はで-]となる。その後。 Siを閉じたままCl EN の李板の間隔を 2@ にし, 十分な時間が経過すると, Ciに甘えられている静電エネルギーは[| イ |とな |. る。 ョ et る (2 ) 回路の状態を「初期状態」にも どした。 その後 S」 を閉じて, 十分な時間が経過した後に S。 を閉じた。 S。 を閉じた直後にしにかかる電圧はう |である。S。 を閉じてから十分な時間が経過まると, しに流れ る電流は| え となり, Ciに甘えられる静電エネルギーは[ 王 |となる。その後, S。 を閉じたまま Sr を刻くと。 最初は回路に振動する電流が流れたが, 十分な時間が経過すると回路に交れる電流はやロとな った。このとき。 8 を開いてから回路に電流が流れなくなるまでに Rsで発生したジュール欠はしS 4 である。 (3 ) 表び, 回路の状態を「初期状態」にもどした。S,とSs を閉じて十分な時間が経過すると、 Ci に半え られている静電エネルギーは| ム ], C。に甘えられている静電エネルギーは[ 三 |となる。その後。Ss を閉じたまま S, を開き, 静かに C の極板の間隔を 27にして十分な時間が経過すると, に閉えられて いる電気量は[| か ]となる。さらに, Ci の極板の間隔を 2 に保ち, S』 を閉じたまま S、 と S。 を閉じて 子分な時間が経過すると, Ci に蒼えられている電気量は [まき ]、C。に著えられでいる電気量はして_| となる。 1 ュ テコ, しつ しスー しニコにする衣R度 ① C5 ⑨ 人CE ⑨ 2506 ⑨ 4C5 2 人 の すCg の 古Gg @ Ce @⑥ 3P @ +op ⑩ 4CP

解説お願いします

第 3 間 上の各問について. 寺応する解答感の中からもっとも適する答を1 つ選び, マー クシートにその記号をマークせよ。 半径 c[m] で ZPOQ が直角である扇形 OPQ の1 巻きのコイルがある。 図のように、このコ イルを点0 がxy平面の原点に一致するように人岬き,. ゴイルが点ひ を中心として, xy平面上を 回転できるようにする。いま, xy平面の領域 る 0 に紙面に乗直で表から衰に向かう磁束審度 J[T] の一様な磁場をかけ。コイルを点 O を中心として反時計回りに一定の角束度 girad/s} で 回転きせた。なお, コイルの抵抗値は だ[LO1 であり. コイルが徹域>る0に入るときに0Qが 9 輸を通過する時刻を7 = 0 とする。コイ ルを流れる直流が作る夏場の大ほきはの大ききにだ比 べて十分にホさいものとし, またコイルの自己勘導は無宰できるものとする。 剛1、 コイルが1 回転するのにかかる時間 7[s] を求めよ 間2 = 和] のとき. コイルを頁く大 のLTWb) を求めよ。 | G2 3| コイルが1回転する問にコイルを貫く磁束 の[Wb} の時間変化を示すグラブフはどれか。 から[ (20) | にあてはまる語句または数式はどれか。 還の電磁肝癌の法則より, 1巻きのコイルを質く磁来 の[Wb] が時間 Arls] の関に 化するとき。 コイルに 人-[V] の時門電力が生じる。まず0 <7< てhm 4) | の向きに流れ, コイルに生しる 固のとき生じる誘導起電力の大きさは | (20) | [Y] となる。

わかる方いませんか??

平行板コンデンサーの電気 が (m) の正方形を した金絡板S に電気恒の とする。 クーロンの法則における定数を SA で) 金属板から何本の電気力線が由でているか、。 mでョ とま で人 (2) この金属板 S の中央付近で. と と比べて十分に S (my < ら散れた位置における電界の強きはいくらぅ、 こ小きな昌較 板 板 3) 賠のように. この金属板S と同じ形のもうー tm な 上 9 をとより十分に小きな距離9 m) だけ金属板8 の久坂 TRI の に族き. 金属板了に一@ (でJ の電気景を与ふと槍してsm 了 5 位を0 として, 金属板 S の電位はいくらか。 「『 條板での計 で 1 3 に い) ? 80. 仕事と静電エネルギー テーウムに身切な数式を記 面積 ゞ (m人9 の十分に広い金属板(極板)に の (c) (os の電謝を与えた場合を考える。 この極板に 一O[G] 0 をもつ同じ面積の極板を. 極板問隔@ (m] で PS に平行に向かい合わせて配置する。極板癌には株電 に拓DのE 3 e き還 が生じる。極板問の誘電率は -ごー(F/m) で表される。 テー (F) となる。 平行極板のう ち一方を固定し. 了 の電気容生は 古を【m) から 29 (m) だけゆっくり と広げた。このと ギーの変化は, (J〕) である。この変化が外訪に 婦力は, レラウー」(NJ である。 7 87。 スイッチの切りかえ 走電力レ【V] の電池Eと2 つのコンデンサー Ci (電気容量 C (F]),C。 (同じ電 気容量C〔FJ))および抵抗R (抵抗値7[Q]) がぁある 最初 2つのコンデンサーには電荷は甘えられていない るのとする。 ① スイッチ 5S。 において AB をつなぎ, スイSW を肢じ, 2つのコンデンサーを充電 じた語2 サー Ci に著えられる電気量 の, およびC。 の極板問電上 (2) Si を開き, S2 において AB から BP につなきが5 がなくなるまでに抵抗R で消費されるエポ天恒 よ。 (3) Ciに電気量 Q, が著えられたまま, S。におWI 再び5 | [紀 ンデンサーを充電が (Gi に鞭 の を用いてよい。

解答ぜひよろしくお願いします。

4 の文の ) 時間ェ 。、貸にあてはまる 度二 "に速度矯1 9 値・数式・語句を答えよ。(P18一23) 、 到履を加吉 護っ う。加台e。)u し) る運動を加宮度運動という。間位時間 秒) 当たりの之 220 位は ( アテ 0の 、る。例えば 東向きに運動する物休 ) 物体 の 骨に 3.0msか 6 以 (記号mys2) を用いる< 1 mmである。 り 物体がmtから9.0meまで化したとすると。 加速度は計 ) 電動よい> mnてKでまっすく進んでいるとき,その運動を( 2 ) 束 る は*軸上を等加速度直線運動する物体の"グラフで 2 (が還もma ( ) は各連度を表してお9。 ッーグラフと @ 物価のje ( オ ) の大ききさを表している。 Pe w Lnvs*1とし,時刻 - 0ls1で原点Oを速さ (初速度) | で, 時 過したとする。 秒間で物体の連度がgr tm]変化きるの 。 o { 時記! 央 ls]での物体の速庶ty - ( 式カ ) malと才される。ま 等加下線動のヴィ ・ 秒間の移動下多は。ャー(グラフと齋囲む台形叙分の面積て し天* ) mh < 表され, 長方形の部分の面積を$, 三角形の部分の面積を%