Physics
高中

高校物理の電場と電位の問題です
それぞれのグラフがその形になる理由がわかりません🙇🏻‍♀️
よろしくお願いします、、!

問3 図3のように,軸上で原点から等距離の2点に、電気量の等しい2つの正 の点電荷が固定されている。このとき、軸上での電場の成分と電位を表す グラフとして最も適当なものをそれぞれ後の①~⑥のうちから一つ選べ。 なお,それぞれのグラフの縦軸は電場の成分か電位を表す。 また、電位は 無限遠の位置で0になるものとする。 ① 電場の成分 3 正の点電荷 正の点電荷 + y 電位 4 図3 (d ③ O ④ 第5回 物 理 0 O T
第1問 小問集合 問1 解説 正解 ③ 小球がBからCまで動く間に摩擦力によってされた 仕事をW とすると, 小球がCからEまで動く間に摩擦 力によってされた仕事は 1/72 Wとなる。したがって、エ ネルギーの変化と仕事の関係より kQD x² + a² である。向きは点電荷から遠ざかる向きなので,点(0) にできる電場の成分をE, とすると,図1-1より E=Ex√++ Ex√r+a I a² 2 2kQx (x² + a²) となる。 したがって, その様子は図1-2のようになる。 y D→C→E A→B→E→C→D:mgh-mgH = W ...1 0-mgh=1 ・W a が成り立つ。 ① ② ×2 より W を消去すると 3mgh-mgH= 0 +α E E -a Q √x² + a² という関係を得るので 図1-1 である。 h 1 = H 3 問2 2 正解 ④ 等温変化では,熱力学第1法則より、 気体が吸収した 熱は気体がした仕事に等しいので,気体の体積が増加し 正の仕事をするABが熱を吸収する過程である。 Ex A 10 = 2+α2 図 1-2 1サイクルの間に気体がする仕事を Wサイクルとすると, 熱力学第1法則より 点 (π, 0)の電位をとすると W+17 e= QinQout=Wサイクル という関係が成り立つ。 また, 熱効率eは定義より Qin と表せる。したがって Q Q =k +h 2kQ となる。 したがって, その様子は図1-3のようになる。 Qin-Qout. e= Qin ここで, E2との間には,Ez= do dx の関係がある。 となるので,整理すると Qout = (1-e) Qin を得るので 1 Qin = Qout 1-e と表せる。 図 1-3 4 問3 正解 ⑤ 3 正解 ③ 電気量 Q (0)の点電荷を点 ( 0, α) と (0, -α) に固 定したとする。 クーロンの法則の比例定数をkとすると, それぞれの点電荷が軸上の点(x, 0) につくる電場の 大きさをEとすると 問4 5 正解 ② 6 正解 ⑥ 弦Aの張力の大きさをSA, 振動数をfA, 弦Bの張 力の大きさをSB, 振動数を fB とする。 壁とコマの間の 弦の長さをl とすると,基本振動だから Q E=k- (Vi2+α²) 2 -物 ⑤ 4 -
物理 電場 電位

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