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物理の知識がない森田先生が、物理の授業をします！

果たしてどんな展開が待っているのでしょうか！

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図のように、一辺の長さL[m]の正方形コイルabcd(抵抗はR[Ω],辺bcはx軸に平行)を、速さL[m/s]でx軸の正の向きに移動させる。x=2L[m]には、紙面に垂直に表から裏の向きに、磁束密度B「T]の一様な磁場が存在する。コイルの辺abがx=0に達する時刻をt=0とし、コイルの自己誘導は無視できるものとする。
(1)コイルを貫く磁束のΦ[Wb]と時刻ｔ[s]との関係を示すグラフを描け。ただし、紙面を表から裏に向かって貫く磁束を正とする。
(2) コイルに流れる誘導電流I[A]と時刻t[s]との関係を示すグラフを描け。ただし、a→b→c→d→の向きに流れる電流を正とする。

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仕事関数3.8✕10^-19Jの金属に、波長3.3✕10^-3mの光をあてた。真空中の光速を3.0x10^8m/s，プランク定数を6.6✕10^-34J・Sとして、次の各問に答えよ。
（1）この光の光子1個のエネルギーはいくらか。
（2）金属から飛び出す光電子の運動エネルギーの最大値はいくらか。
（3）光の強さだけを1/2倍にした。光電子の運動エネルギーの最大値はいくらになるか。

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帯電していない箔検電器を用いて、次の操作を行った。以下の各問に答えよ。
(1) 負に帯電した塩化ビニル管を金属板に近づけると、箔は開いた。このとき、箔の電荷は正、負、0のいずれか。
(2) 近づけた塩化ビニル管をそのままにし、箔検電器の上 部の金属板に指で触れると、箔の開きはどのようになるか。
(3) 塩化ビニル管をそのままにして指をはなし、次に塩化ビニル管を遠ざけた。
箔の開きはどのようになるか。また、このとき、箔の電荷は正、負、0のいずれか。
(4) (3)の後、箔検電器の金属板に、次の各物体をゆっくりと近づける。
このとき、箔の開きはどのようになるか。電荷の移動と関連づけて、それぞれ説明せよ。
(a) 正に帯電した物体。
(b) (1)の負に帯電した塩化ビニル管。

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2023年度京都大学物理過去問解説です