6は5よりq＝0になりました。 合っているか教えて欲しいです。 5.6が不安です！

原点 0 を中心とし、 厚さを無視できる、 半径 & の導体球殻 A と A より小さい半径 l2 ( l1 > l2) の導体 球殻 B のふたつの導体球殻上に分布する電荷が作る静電場について考えたい。 初めは、 導体球殻 A に電荷量 Q を与え、導体 球殻 B には 電荷を与えない状態にしておく (下図左側参照)。 その後、ふたつの導体球殻を導線Lでつなぎ、その結 果、初めに導体球殻 A にあった電荷のうち電荷量だけが導線L を通って電流として流れ、 導体球殻 B へ移動して静 止した状態になったとする。 ただし、 電荷の移動後においては、電荷は導線L上には分布せず導体球殻 A から B へ電 荷量αの電荷が移動しただけで、 いずれの導体球殻にも新たな電荷は与えないものとする(下図右側参照)。ふたつの導 体球殻上の電荷分布が作る静電場E'(r) は、 球対称性より、 l₁ B Q と書くことができ、 導線Lによる球対称性からのずれは無視できるとして以下の間に答えよ。 ただし、 r = |r | は、原点 から任意の位置までの距離であり、E'(r) はr=|r| のみに依存する求めるべき未知関数である。 また、 rを半径とし て原点を中心とする仮想的な球の領域をV、Vの境界をなす球面を Sとし､導体球殻と導線以外は真空で、真空の誘電 率を co とする。 なお、 r の値によって分類する必要がある場合には明確に場合分けして解答することとし、 問6は、 問 1から問5 までに対して正確かつ明確な導出が記述されている場合にのみ採点対象とする。 0 O l₂ 基礎物理学B 第2回レポート問題 Tº A E(r) =E(r) T T l₁ B Q-9 q O A l2 L ア 1.位置rにおける球面 S上の外向き単位法線ベクトルnを､rとr≡|r | を用いて表せ。 2. 球面 S を貫く電束を計算し(積分を実行すること)、未知関数 E(r) を含む形で表せ。 3. ふたつの導体球殻を導線Lでつなぐ前の状態における未知関数 E(r) の関数形を求めよ。 4. ふたつの導体球殻を導線Lでつないだ後の状態における未知関数 E(r) の関数形を求めよ｡ 5. ふたつの導体球殻を導線Lでつないだ後の状態において、 導体球殻 A と導体球殻 Bの静電ポテンシャルの差 A-B を線積分によって計算し、gを含む形で表せ。 6. 導体中での静電場の性質を考慮して、 g の値を求めよ。

助けてください！ 大学2年生です。 解析力学の位相空間軌跡についての問題が分かりません。 添付した画像の印をつけた問題を解くことができましたら教えて頂けると非常にありがたいです。 1月13日までにお答え頂けると幸いです。

1 [ 位相空間 ] 次のハミルトニアンで与えられる1次元系の位相空間軌跡を図示せよ。ただし、運動の時間発展を正準方程 式を用いて検討し、その時間発展の向きが分かるように矢印で示すこと。また、複数のタイプの軌跡がある場合 は全てのタイプの軌跡を書くこと、ヒント: 与えたポテンシャル中の質点の運動をして対応するけば良い H(z,p)=+ +U(z). ここで、次元を持った定数は簡単のため全て1とした。 1. 自由粒子: U (z)=0 2. 壁で弾性散乱(反射)される自由粒子|z S1のときU(x)=0, (x>1のときび(z)=+∞ 3. 自由落下,鉛直投げ上げ、 摩擦のない斜面を滑る物体など: U (z)=z 4. パネの振動:U(z)=(x-1) 2 5. U(z)=-2² (6U(z)=(x-1)(x+1) 7. U(z) = 24 8.U(エ)=322+1/20

物理学の電磁気学の問題です。やってて全くわかりません。 誰でもいいので式と答えをよろしくお願いします。

軸が鉛直上向きになるように, ryz座標をとる。 空間内には、 磁場がy軸の正の方向に生じている。 一辺の長さがlの正方形の回路を,下端の辺が軸と重なるようにし て 2-2 平面内に配置し, 静かに手を放したところ, 回路は鉛直下向きに落下していった。 以下の問に答えよ。 磁束密度の大きさがBの 部分にだけ, (1) ある時刻において, この回路の下端がz=-L> lの位置にあり、この瞬間の速度がであった。このと きに回路を貫く磁束の大きさと回路に生じる誘導起電力の大きさVを求めよ。 (2) この回路全体の抵抗値がRであったとすると, (1)の時刻において, 回路にはI=V/Rの誘導電流が流れ, この電流は磁場からローレンツ力を受ける。 回路の下端および上端の導線がうけるローレンツ力の方向と 大きさをそれぞれ求めよ。 (3) さらに時間が経過すると, 回路全体が完全に<0の領域に入り込む。 すなわち, z=-L <-lとなる。 このような状態になった以降の時刻において, 回路が落下する速さをvとするとき, 回路を貫く磁束の 大きさと, 回路に生じる誘導起電力の大きさを求めよ。 (4) 回路全体が <0に入り込んだ状態での回路全体が磁場から受ける力の方向を求めよ。 B

お願い致します

[課題 3-3] 次の位置-時間グラフが表す物体の運動について、 領域に分けて始点と終点の位 置 変位、 速度を求め、 どのような運動か答えよ。 x [m] 5 4 3 2 1 A 10ml 1 (1)領域 0≤t≤2 [s] (OA間) (2) 領域2≤t ≤ 4 [s] (AB間) (3) 領域 4st≤6 [s] (BC間) 2D 3 B C 4 5 5 6 t [s] MA!

Ⅲ-1(1)~(4) Ⅲ-2(1)~(3) を教えてください

III. 強さの定常電流が作る磁場は、次のビオサバールの法則で与えられる。 点Sのまわりのds 部分を流れる電流が点Pに作る磁場dH は、 I ds x r' 4 3 (1) で与えられる。ここで、 r'はSからPに向かうベクトルSP､ r' = r 。 下の左図参照。 dH = I S ds III-1. 強さの無限直線定常電流が軸上を、軸の正の向きに流れている場合を考える。 上の左図。 円筒座標系において、点Pの円筒座標を(p, 中, z) とし、 その点での規格化された 基底ベクトルを eps epiez とする。 円筒座標 (p,d,z) の点Pに作られる磁場H (p, 中, z) は、ed の向きであり、磁場のe。 成分, Ho は pのみに依存する、 すなわち H(p,d,z) = Hs (p)eΦ と表すことができることを以下の手順 (1)-(3) で示せ。 (2) (1) 軸上の点Pに作られる磁場を求める。 点Pの座標を(x,0,0) とする。 軸上の点S のまわりのds部分を流れる電流が点Pに作る磁場の向きをその理由とともに答えよ｡ (2) 次に、点Pがzy平面上、軸からの距離がpの位置にあるとする。 このとき、円筒 座標を用いて点Pの座標が (p,p,0) であるとする。 軸上の点Sのまわりのds 部分 を流れる電流が点Pに作る磁場の向きをその理由とともに答えよ。 また、磁場の大き さがpのみに依存し、中に依存しないことを示せ。 (3) 最後に、 点Pが円筒座標 (p,d,z), ≠0の位置にあるとする。軸上の点Sのまわり のds 部分を流れる電流が点Pに作る磁場の向きをその理由とともに答えよ。 また、 磁場の大きさがpのみに依存し、 中zに依存しないことを示せ。 (4) 磁場をH, 電流密度をżとしたとき, マックスウェルの方程式の一つは, V x H = i (3) で与えられる。 マックスウェルの方程式 (3) を用い, さらにストークスの定理を適用 して、円筒座標 (p, 中, z), (p > 0) の点Pにおける磁場のe 成分, H を求めよ。 III-2. 次に、 上の右図のように、 無限に長い円筒に強さの定常電流が流れている場合を考 える。ここで、円筒の断面は半径aの円であるとする。 円筒の中心軸を軸とする。 円筒に は強さの定常電流が軸の正の向きに, 円筒内を一様に流れているとする. (1) III-1 の結果を利用して、 円筒座標 (p, Φ, z) の点Pに作られる磁場 H (p, 中, z) は、 ed の向きを向くことを示せ。 また、 磁場のed 成分, H は p のみに依存することを示せ。 即 ち、この場合も磁場は式 (2) のように表すことができる。 (2) 円筒領域p<α及び円筒外の領域p>αにおいて、電流密度の大きさ i = i を求め (3) マックスウェルの方程式 (3) を用い, さらにストークスの定理を適用して,次の領域 における磁場のe」 成分, H を求めよ。 (a) p<a, (b) p> a

わかる方教えて欲しいです🙇‍♀️

[27] 地球の磁気赤道 (地球表面に鉛直な磁場の成分がゼロの点を結んだ線) の近くにある陽子 を考える。 陽子の速度が次の方向を向いているとき、 陽子はどちらの向きに偏向するか。 (1) 上向き、(2) 南向き (3) 東向き (4) 北西向き。 ただし、 観測者は磁気赤道上の地表に立っ ているとせよ。 [28] 磁束密度が B = (1, -1,2) T で与えられる領域で、 陽子がぁ= (-1,2,3) m/sで運動する とき、この陽子に作用するローレンツ力とその大きさを求めよ。 ただし、 括弧内の数字はベ クトルの (2,y,z) 成分を表すものとする。 [29] 陽子が速さ 1.0×106m/s で一様な磁束密度 B に垂直に運動していて、その速度が +æ方 向であるとき、-y方向に 2.0 × 1012m/s2 の加速度を受ける。 Bの大きさと方向を求めよ。

27.28.29わかる方教えて欲しいです🙇‍♀️

[27] 地球の磁気赤道 (地球表面に鉛直な磁場の成分がゼロの点を結んだ線) の近くにある陽子 を考える。 陽子の速度が次の方向を向いているとき、 陽子はどちらの向きに偏向するか。 (1) 上向き、(2) 南向き (3) 東向き (4) 北西向き。 ただし、 観測者は磁気赤道上の地表に立っ ているとせよ。 [28] 磁束密度が B = (1, -1,2) T で与えられる領域で、 陽子がぁ= (-1,2,3) m/sで運動する とき、この陽子に作用するローレンツ力とその大きさを求めよ。 ただし、 括弧内の数字はベ クトルの (2,y,z) 成分を表すものとする。 [29] 陽子が速さ 1.0×106m/s で一様な磁束密度 B に垂直に運動していて、その速度が +æ方 向であるとき、-y方向に 2.0 × 1012m/s2 の加速度を受ける。 Bの大きさと方向を求めよ。

物理の力学の問題です。2番から何度やっても答えが合いません。解説お願いします。

ry平面上を運動する物体 A がある。この物体の時刻における位置ベクトルa(t) がa(t)= P+2 と表されている。 ここに､ベクトルとは一定のベクトルであり、その成分表示はp=(2,2), d = (4,8) であった。 また、時刻 t = 0 において物体 A と同じ位置を同じ速度で出発した物体Bが､物体Aと同じ直線 上を、速度に比例した加速度を受けながら運動している。 物体Bの時刻t における位置ベクトルを 〒B(t), 速度ベクトルを TB(t) とする。時刻もにおける物体B の加速度は、定数kを用いて -köB(t) と表されていた。 以下の文章の空欄に当てはまる数値または選択肢をマークせよ。 数値は全て SI単位系を用いて書 かれている。 分数を答える場合は既約分数で答えること。 12 13 14 15 1. ベクトルアの持つ単位は[m であり、ベクトル」の持つ単位 mu である。 選択肢 ① -3 ② -2③-1 0 1 (6) 2 ⑦ 3⑧ 該当なし 17 x軸上 2. 物体A のry平面上の運動の軌跡は傾き 16 の直線であり、物体は時刻t= 18 の位置 x= 19 を速度 20 21 で通過する。 22 123 である。 3.定数kの持つ単位は[ml 選択肢 ①-3② -2 -1 ④0 ⑤1 ⑦ 3⑧ 該当なし 4. 物体Bの運動を考える。 JB(t) について成立する方程式として適切なものを以下の選択肢より 全て選ぶと 24 である。 dUB JB(t) = (4,8) @ UB(t) = -k(4,8) 3 = -k(4,8) dt 選択肢 d²UB dvB dt = -küB (t) 5 d²UB dt2 = -k(4,8) Ⓡ dt2 5. k = 4 とする。 じゅうぶんに時間が経ったとき、物体B の速度は 25 26 き位置は 27 28 に近づいていく。 -kuB(t) に近づいてい

ドブロイ波長についてなんですが 波長の整数倍nと量子数nが一致する理由ってありますか？

標準問題 子の速さを1,真空のクーロンの法則の比例定数を ko とすると, 軌道半径rはe, m, ko, v との間にはたらく静電気力を向心力として, 等速円運動をしていると考える。このときの電 を用いてア=ア] と表せる。 軌道の周の長さ 2πrは, 量子条件より, 正の整数(量子数) 20原 124 A) 必147.〈水素原子モデル〉 次の文中の「ア]から「カに適切な数式や数値を入れよ。 ボーアは水素原子の構造に関する次のようなモデルを提唱した。 n, プランク定数hおよびm, uを用いて, 2πr=_イ」と表せる。この式は,ド·プロイに よって物質波の考えが導入されて以降,「2πrが定常状態の電子の波長(ド· プロイ波長)の 整数倍である」と考えられるようになった。これらの関係から, 量子数nの定常状態の軌道 半径r,はe, m, ko, h, n, π を用いて, グカ=ウ」と表すことができる。n番目の定常状 態にある軌道上の電子の全エネルギー Enは, 電子の運動エネルギーと,静電気力による位 置エネルギー(無限遠を基準とする)の和より, e, m, ko, h, n, π を用いて, En=エ と表される。このように, ボーアは水素原子の中で定常状態にある電子は,とびとびのエネ ルギー準位をもつという仮説をたてた。 ボーアの水素原子モデルにおいて, 電子が n=1 の定常状態にあるときを基底状態, n>2 の定常状態にあるときを励起状態という。量子数nの励起状態にある電子は,きわめて短い 時間で量子数n'("'<n)の状態に移り,その差のエネルギーを光子として放出する。このと き,放出される光子の波長入は振動数条件から, 真空中の光の速さcおよび e, m, ko, h, n, n', π を用いて, ー%=Dオ]と表される。 水素原子の示す線スペクトルの観測結果から得られた輝線の波長入は,リュードベリ定数 Rを用いてー=Rー)の規則性をもつことが示されていた。 ボーアの水素原子モデ ルによるリュードベリ定数の計算結果は, すでに知られていたリュードベリ定数の値と高い 精度で一致し,水素原子のスペクトルを理論的に説明することに成功した。リュードベリ定 数 R=1.1×10'/m とすると, 水素原子の線スペクトルのうち, 可視光線領域 (3.8~7.8×10-7m)の輝線群の2番目に長い波長は, 有効数字2桁でカ 1 1 2 n Im と計算できる。 [20 九州工大 改]

解答お願いします！

問2.図のように、 速さぃで飛行する質量 m、 電荷 eの荷電粒子が飛行方 向に幅、一様な磁東密度 Bの領域を通過するとき、出口における入り ロからのずれdを求める。磁場中では荷電粒子が円運動をする。 この ときの半径rを求め、d<rとしたときのdを求めよ。 (15点)