答えがわからないので教えてください。電気力線のイラストも交えて解説お願いします

問題 次の各点の電場の強さを求めなさい。 ただし、クーロンの法則の比例定数をkとする。 M 【ガウスの法則を利用して電場の様子を求める 】 (1) 半径Rの金属球に+Qの電荷を与えた。 球の中心からrの点の電場。ただし、R<rとする。 R +Q[C] イス) とa P (2) 半径Rで、厚さが無視できる金属円板に+Qの電荷を与えた。 電荷は金属板の表面に一様に分布し、電気力線は表面に垂直であるとした とき、表面からrの点の電場。ただし、r《Rとする。 す R +Q [C] イ × 274 2てkd 2 面の2 (3) 非常に長い導体棒が一様に帯電している。 単位長さあたりの電気量を+qとするとき, 導体棒からr離れた点の電場。 ? ルト9 2cxlm

物理の気体分子の運動エネルギーの問題です。 解法を教えていただきたいです。 得意な方、解説お願いします🤲

問2 理想気体の分子運動論によれば,理想気体分子1個の運動エネルギーの平均 値は以下の式で表される。ここで, mは気体分子の質量, Vは気体分子の2 いま,分子量28の理想気体1.0mol が体積7.0×10-° m° の容器に閉じ込め 3R T mア-N。 2 になう ただ また,比例定数 NA とし いま、分子量28 の理想気体1.0mol が体積7.0×10-m'の容器に閉にスめ られている。この気体分子の2乗平均速度が6.0×10° m/s であるとき、 この 気体の圧力p (Pa] を有効数字2桁で表すとどうなるか。 次の式中の空欄 4に入れる数字として最も適当なものを,下の①~0のう 2 ~ ちから一つずつ選べ。 ただし, 同じものを繰り返し選んでもよい。 2 3 4 4 × 10 Pa p= 2 3 0 1 2 2 3 3 O 4 6 5 6 6 の 7 @ 8 9 9 0 0

(3)で、V(b)=V(c)になるのはわかるんですけど、V(b)がQ/4πεbじゃない理由がわかりません。r=bでの電場の強さもE=…の式で表されて点電荷の電場と同じではないのですか？

】 電気力線の密度が一様となる例 電荷が球面上に一様に分布する場合) 実戦 基礎問 68 /N=. -S=4π (電荷が平面上に一様に分布する場合) (正·負に帯電した金属板) 図のように,半径aの導体球を導体球と同心の電荷を もたない内半径めで外半径cの中空導体球で囲み,半径 aの導体球だけに正の電荷Qを与えた。導体の球面か ら出る(または入る)電気力線の本数はその面積によら ず一定で, その分布は一様である。また,電気力線の本 1本(Eo: 真空の誘電率)で与え 電気力線と電場 Q Q Q E= 4TEor S N=2本 -Q 図1 図2 数は単位電荷あたり, 1の電場の強さは, Eoとんの関係より, E=kQ 。 Eo られるものとする。 13) 中心からの距離が6, cの位置における電位をそれぞれ求めよ。た州。 無限遠方の電位を0とする。 (防衛大) 図3 (1) 静電誘導により,導体中に電気力線は存在せず,電場は0である。 ●ガウスの法則 電気量Qの電荷から出る(Q>0 の場合)。 たは電荷に入る(Q<0 の場合)電気力線の本数 N は, クーロン 解説 (2) 題意より,中心からの距離rが くrくbおよび c<r では,右図のように,電気力線は 中心から放射状に出たようになっており, その本数は、 (精講 の法則の比例定数をん, 真空の誘電率を Eo とすると、 JQl (ここで、ー 1 である) 4TE。 N=4rk|Q|= 本 Eo N=Q 本である。電場の強さは単位面積あたりの電気 Eo 力線の本数だから,a<r<b での電場の強さ Eは、 発展 閉曲面を出るまたは入る電気力線の総本数は,閉曲面内部の電気量 の和から求められる。 ●電場と電気力線電気力線の向き(接線の向き)が,その場所の電場の向きで ある。電気力線に垂直な断面を貫く単位面積あたりの電気力線の本数が,その 場所の電場の強さである。 電気力線の密度が一様である場合,面を垂直に貫く電気力線の総本数を N, 面の面積をSとすると,電場の強さEは, N E= 4元r? Q 4TEor2 (3)(2)の考察より,c<r での電場の強さも上の式で表され、点電荷の電場と同じであ る。よって, cSr での電位Vは, 点電荷の場合と同様に, Q V= 4TEor Q 4TEC よって,r=cの電位 V。は、 V= N E=- また,導体中の電場は0であるから,導体中のすべての点の電位は等しい。よって、 r=b の電位 Voは, Point41 Q V。=V。=- 4TEoC 電気力線の分布が同じ → 同じ電場. 電位の公式に従う Q 4TEor? (3) 6, cともに、 4TEOC 154 9.電場,コンデンサー 155 第4章 電気と磁気

教科書でFがゼロよりも大きかったら斥力となっているのですがこの問題は引力でFがゼロよりも大きいです。 なぜでしょうか？

静電気力は,2- は斥力(F>0), が,どのような物

1問目がE=(√2)kQ/(2α)^2 [N/C]で、+y方向 2問目が(√2)k×Q/α [V] までは一応解けたのですが 3問目からがどう解けばいいのか分かりません… どなたか教えていただけると助かります… (1問目、2問目が合ってるかどうかも良ければ見てくださるととて... 続きを読む

2. 図に示すように, xy 平面上の点A(4,0), B(-a, 0)にそれぞれ正の点電荷+Q[C]をおいた。クーロンの法則の比例定数を k[N-m?/C?], 無限遠点の電位を0Vとする。 (1)点 C(0,a)の電場の向きと強さを求めよ。 (2) 点 C(0,a)の電位を求めよ。 (3) 点0と点Cの間の電位差を求めよ。 (4) 正の点電荷+q[c]を点Oに置くとy軸の正の向きに静かに動き出した。この点電 荷が点Cにきたとき,静電気力がした仕事はいくらか。 (5) (4)の点電荷の質量を m[kg]とすると,点Cにおける速さはいくらか。なお、重力の 影響を無視して良い。 4 y[m) atC B A 0 r(m) 一

（2）の問題なんですけど、Ea、Ebそれぞれの電場の向きが分からないです。なぜEaの向きはB→Aなのですか？？

川思JJ A36. クーロンの法則 直線上で1.00mはなれた2点に, A ともに-1.6×10-9C の負電荷をもつ小さな導体球A, B が固定されている。クーロンの法則の比例定数を9.0×10° 0.40m -1.00m- N-m°/C° として, 次の各間に答えよ。 (1) AとBの間にはたらく静電気力の大きさを求めよ。 (2) A, Bによってできる,Aから0.40mはなれた点Cでの電場の強さと向きを求めよ。 点CにA, Bと等量の負電荷をもつ小球を置いたとする。 (3) 点Cに置いた小球が受ける静電気力の大きさと向きを求めよ。 例題55

(3)の解き方を教えて欲しいです🙇‍♂️

ある地震を4つの観測地点 A~Dで観測した。観測地点 A~C での初期微動継続時間(pS n+ 間)は下の表3-1のとおりであった。図3-2は観測地点Dで観測された地震波の初動の記録で ある。図3-3は観測地点 A~Cの位置を上方から見下ろして示した図である(観測地点Dの位 置は書かれていない)。図3-3の1マスは10kmを表しており,上が北,右が東を表している。 3 観測地点 初期微動継続時間 クンド 0-ヒT 8 6km f0ku A 7.50 s Loo 5.00 s B 50kr C 6.25 s 4 表3-1 .25 f 北 0 5 10 15(秒) se,0 上 A 下 B 北 .C 南 O km 10 km 図3-2 図3-3 (1) この地域の大森公式の比例定数をk= 8.00 km/s として, 作図により震央の位置を決定せよ。 作図は解答用紙の図に行い, 震史の位置を●で明確に示すこと。また, 作図に用いた線は消さず に残しておくこと。震央は格子点(マス目の点線が交わった点)にあるとは限らない。 (2) この地震の震源の深さとして最も適切なものを下から選んで答えよ。 15km 29km 42km 55km 70km (3) 観測地点Dの位置を解答用紙の図中に×で明確に示せ。 ただし, 観測地点Dの震央からの距 離は30kmであることがわかっている。 また, 観測地点Dは格子点(マス目の点線が交わった点) にあるとは限らない。 東西

最後のEc=の式で×2をするのは何故ですか？

*352,353 (2) 線分 AB の垂直2等分線上で,x軸よりaの距離にある点Cでの電場の強さ Ec ら、 基本例題 70 クーロンの法則·電場の強さ a 右の図のように,*軸上の点A, Bにそれぞれ +q, 離は2aである。小球の半径はa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んとする。 (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。 +q -q(q>0)の電気量をもつ小球があり,それらの間の距 A a -9 a Bx を求めよ。また,その向きを矢印で示せ。 E。 (+1C) 2 」 指針(1) クーロンの法則「F=k2 Ec 向き (2)点A, Bにある電荷が点Cにつくる電場をそれぞれ EA, Es とすると Ec=Ea+Ea g° 2 EB 解答(1)静電気力の大きさ F=k 2=k2 (2a) (2) AC=BC=/2a であるから 9. 45° A(+q) 45°( B(-q) x E=El=k2a)-ド2a° -=k- (V2a)? 図より Ec=2×|Ealcos 45° POINT FとEを混同するな 2 kq =/2|EA|= 静電気力 F=192 re 電場 E=k- Q 2a? 向きは図のようになる。

物理基礎です。 力の範囲です。 丸が着いているところがわかりません お願いします！

見は4 明け テスト センター試験(本試)物理基礎 ー18- ○本試験○ (試験日) 1月 19日 物理基礎 [時間) 基礎を付した理科2軒目で60分 (備考) 出題形式はマークセンス 次の問い(間1~5)に答えよ。 (配点20) 問1/図1のように,自然の長さが同じでばね定数がんの3本の軽いばねを水 平な天井に等間隔に固定し,ばねの下端に軽い棒を水平に取り付けた。この棒の 中央から質量 m の物体を軽い糸でつるすと,3本のばねはそれぞれ自然の長さか ら!だけ伸びて静止した。伸び!を表す式として正しいものを,下の0~6のう ちから一つ選べ。ただし, 3本のばねは同一鉛直面内にあり, 棒は変形しないも のとし,重力加速度の大きさをgとする。!= コ 1 2mg 3mg mg の 2k 6学 mg mg 0 3k 図1 問2 図2のように,静止している質量mの小物体を, 同じ大きさのカFで引いて三つの異なる向きに動か した。鉛直上向きに引いた場合を A, 傾き 45° の斜面に沿って上向きに引いた場合をB, 水平方向に引い た場合をCとする。それぞれの場合に1秒間引いた直後の小物体の運動エネルギーをKa, Ka, Keとし, それらの大小関係を表す式として正しいものを,下の0~⑥のうちから一つ選べ。ただし, 斜面と水平面 はなめらかであり, 空気の抵抗は無視できるものとする。また, 重力加速度の大きさをgとし, F>mg が満たされているものとする。2] 小物体 小物体 小物体 45 水平面 水平面 水平面 A B C 図2 Ka>K>Ke @ Ke>K-K。 @ Ka=K>Ke O Ke> K>K。 0. KA=K』=Ke O Ke>K>K。 問3 次の文章中の空欄アコ ウ]に入れる語の組合せとして最も適当なものを,下の0~®のうち から一つ選べ。 3] 図3は送電の仕組みを模式的に示している。発電所から一定の電カを送り出す場合, 送電線で発生する ジュール熱によって失われる電力カを小さくするには,送電電圧を口 ]することで, 送電線を流れる電流 をイコするとよい。そのため, 発電所で発電された電気は,何度か変圧されたのちに家庭へ送られてい る。送電にウを用いると, このような変圧を容易に行える。 発電所 家庭 変圧番 変圧器 送電線 図3 0 の ア高く商 く高く高く低く|低く低く低く イ大きく大きく小さく小さく大きく|大きく小さく小さく ● 圧文社 2021 全国大学入試問題正解 lc uw w w w

教科書を置いてきてしまい､何も分かりません…｡ひとつでもわかる方がいましたら教えていただけると嬉しいです!

この導体内では電場はどうなるだろうか。 また、 電場と電位の 右図のように一様な電場E[N/C]が生じている空間に導体を置く。 ~復習~ 電場 E 電場とは_f 1Cの電荷に生じるカである。 考えよう!1 電場 グラフはどうなるか考えよう。 位置 電位 導体を電場中に置いたときの特徴 導体内部には 導体全体が になる。 0 位置 *電気力線は である。 *電荷は には現れず、 だけに分布する。 * 接地(アース)· 地球とつないで地球の電位(0V) と等しくする。 Oコンセント 箔検電器の金属円盤を指で触れる 6接地した電気製品 a) 導体球 と電荷が逃げるのは、 金属円盤が接 投地した導体の電位 はOVになる (導体全体は特電位 になる) 地されたから。 接地の記号 電子レンジなどの電気製品は感電 アース線 アース線を 損続する所 を防ぐために接地している。 地球(0V) 考えよう!2 上の特徴と接地の考えから、 下図のように中空の導体が接地されており、 その右側に 正電荷がある場合の電気力線をかいてみよう。 導体