【フル】なぜ磁石がゆっくり落ちる? - 質問解決D.B.(データベース)

【フル】なぜ磁石がゆっくり落ちる?

問題文全文(内容文):
レンツの法則の実験 解説動画です
単元: #物理#電気#理科(高校生)
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レンツの法則の実験 解説動画です
投稿日:2024.04.10

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単元: #物理#理科(高校生)#原子
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
図のように、極板P、Qがあり、極板間には、鉛直方向に一様な電場をかけることができる。この極板間に、帯電した油滴を漂わせ、その速度を測定することで電荷を調べる。
質量m、電荷q(>0)の油滴Aに注目すると、油滴Aが大きさvの速度で運動するとき、油滴には、速度と逆向きに大きさkvの空気抵抗がはたらく。重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
(1) 極板間の電場を0にしたとき、油滴Aはやがて一定の速さv1で落下した。このとき、油滴Aにはたらく力のつりあいの式を示せ。
(2) 極板間に、鉛直上向きに強さEの電場をかけたとき、油滴Aはやがて一定の速さv2で上昇した。このとき、油滴にはたらく力のつりあいの式を示せ。
(3) (1),(2)から、油滴Aの電荷qを、k,E,v1,v2を用いて表せ。
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問題文全文(内容文):
(1)
可変抵抗の抵抗値を$R=10\Omega$に設定する。
スイッチを閉じた瞬間はコンデンサーに電荷は蓄えられていないので、コンデンサーの両端の電位差は$0V$である。
スイッチを閉じた瞬間の回路は⑥と同じ回路とみなせ、スイッチを閉じた瞬間に点$Q$を流れる電流の大きさを有効数字2桁で表すと⑦、⑧$\times 10^{-9}A$である。

(2)
可変抵抗の抵抗値は$R=10\Omega$にしたまま、スイッチを閉じて十分時間が経過すると、コンデンサーに流れ込む電流は0となる。
このとき、動画内図1の点Pを流れる電流の大きさは⑩Aで、コンデンサーに蓄えられた電気量は⑪
Cであった。

⑩と⑪に当てはまるものを動画内の選択肢から選んでください

(3)
スイッチを開いてコンデンサーに蓄えられた電荷を完全に放電させた。
次に、可変抵抗の抵抗値を変え、再びスイッチを入れた。
その後、点$P$を流れる電流はスイッチを入れた直後の値を保持した。
可変抵抗の抵抗値$R$を有効数字2桁で表すと、どのようになるか。
次の式中の空欄⑫~⑭に入れる数字として最も適当なものを、動画内の選択肢から一つずつ選べ。
ただし、同じものを繰り返し選んでもよい。
$R=⑫.⑬ \times 10^{⑭} \Omega$

(4)
導体棒aが動き出した直後に、導体格aに流れる誘導電流は動画内図の㋐の矢印の向きであり、その大きさは㋑である。
㋐と㋑に動画内の選択肢から選んでください

(5)
導体棒aが動き始めると、導体棒bも動き始めた。
このとき、導体棒aとbが磁場から受ける力に関する文として最も適当なものを、動画内の選択肢から一つ選べ。
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