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図のように、30V の電池 E、電気容量がそれぞれ 10µF、5.0µF のコンデンサー C₁、C₂ およびスイッチ S を接続する。はじめ、C₁、C₂ の電気量は 0 であるとする。
(1) スイッチ S を A 側に接続したとき、C₁ にたくわえられる電気量、および静電エネルギーはいくらか。また、このとき電池がした仕事はいくらか。
(2) 次に、スイッチ S を B に切り換える。C₁ の電気量、および電圧はいくらになるか。
(3) (2)において、C₁ と C₂ にたくわえられる静電エネルギーの和はいくらになるか。
(4) (1)では、電池がした仕事と、C₁ にたくわえられる静電エネルギーが等しくならない。導線に微小な抵抗があることを考慮して、その理由を簡潔に説明せよ。

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なめらかに動くピストンを備えるシリンダー内に気体が入っており、その圧力は1.0×10⁵Paである。圧力を一定に保ちながら、気体に7.0×10²Jの熱を加えたところ、ピストンは0.50m移動した。シリンダーの断面積は4.0×10⁻³㎡である。
(1)気体が外部にした仕事はいくらか。
(2)気体の内部エネルギーの増加はいくらか。

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図のように、内面がなめらかな円錐形容器が、中心軸が鉛直方向と一致するように、頂点を下にして固定されている。頂点を原点とし、鉛直上向きにz軸をとる。z軸と平面のなす角(半頂角)はθである。円錐容器の内側の面上にあるz=zAの点Aから、面に沿って水平方向に、質量mの小球を速さv₀で打ち出したところ、小球は一定の高さを保ったまま等速円運動をした。重力加速度の大きさをgとする。
（１）小球が容器の面から受ける垂直抗力の大きさを、m,g,θを用いて表せ。
（２）等速円運動の向心力の大きさを、m,g,θを用いて表せ。
（３）v₀をzA,gを用いて表せ。
（４）等速円運動の周期を、zA,g,θを用いて表せ。

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図のような，自己インダクタンス0.10Hのコイル，25Ωの抵抗，電圧10Vの電源，スイッチSからなる回路がある。
(1) Sを閉じた直後に，回路に流れる電流I₀は何Aか。
(2) Sを閉じてから十分に時間が経過したとき，回路に流れる電流I₁は何Aか。
(3) (2)のとき，コイルに蓄えられるエネルギーUは何Jか。