第8回国試午後4問の類似問題

2枚の平行平板電極からなるコンデンサがある。電極面積はSであり電極間は空気で満たされている。この電極を水平に支えるため、図のように中央部に誘電体円柱を挿入した。誘電体水平断面の面積はS/2、比誘電率は5である。挿入前の静電容量と挿入後の静電容量との比で最も近いのはどれか。(電気工学)

1: 1:1

2: 1:2

3: 1:3

4: 1:4

5: 1:5

断面積S、長さlの導体の長さ方向に一定電圧が加えられているとき正しいのはどれか。

a: 導体の抵抗はSとlの積に比例する。

b: 導体の抵抗はlに比例してSに反比例する。

c: 1が2倍になると流れる電流は0.5倍になる。

d: Sが2倍になると流れる電流は4倍になる。

e: Sが小さくなると電流によって発生する熱は増加する。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

図のように誘電体を挟んだ平行平板導体に電圧を加えた。正しいのはどれか。

a: 平行導体板間の静電容量は100μFである。

b: 誘電体中に分極が生じる。

c: 誘電体を取り除くと静電容量は1/5になる。

d: 誘電体中の電界の強さは1000V/mである。

e: 誘電体を取り除いたときの電界の強さは500V/mである。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

正しいのはどれか。

1: 電界の強さは1Cの電荷に働く力によって定義される。

2: 単一電荷によって生じる電界の強さは電荷からの距離に反比例する。

3: 単一電荷によって生じる電位は電荷からの距離の2乗に反比例する。

4: 電位は1Cの電荷を動かすのに要する力である。

5: 電位はベクトル量である。

図に示すソレノイド（a≪l）について正しいのはどれか。

a: 内部の磁界の強さは長さlに反比例する。

b: 電流Iを2倍にすると磁界の強さは4倍になる。

c: 直径aを2倍にすると磁界の強さは2倍になる。

d: 内部はほぼ均一磁界である。

e: 同じ長さで巻数Nを2倍にすると磁束密度は2倍になる。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

図1の極板間距離dの平行平板空気コンデンサの極板間を、比誘電率(εr　) 3及び6の材料で図2のように充填すると、静電容量は何倍になるか。

1: 3

2: 4

3: 4.5

4: 5

5: 6

正しいのはどれか。

1: 電荷間に働く力の大きさは電荷間の距離に比例する。

2: 一様な電界中の電荷に働く力の大きさは電界の強さに反比例る。

3: 一様な電界中の電荷に働く力の方向は電界の方向に直交する。

4: 一様な磁界中の線電流に働く力の大きさは磁束密度に比例する。

5: 同方向に流れる平行な線電流の間に働く力は斥力である。

正しいのはどれか。

a: 電荷に働く力はその場所の電界に比例する。

b: 電界とはその場所に置かれた電子の受ける力をいう。

c: 電界の単位はV/m2である。

d: 電気力線と等電位線は常に平行となる。

e: 1Cの電荷を移動させるのに1J必要であるとき、の電位差を1Vという。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

十分に広い面積の2枚の金属電極が平行に向かい合っている。この金属電極間に一定の電圧を加えたまま電極間を比誘電率1000の誘電体で溝たすと、電極間が真空の場合に比べて蓄えられるエネルギーは何倍になるか。

1: 500

2: 1000

3: 2000

4: 5000

5: 1000000

正しいのはどれか。

a: 電荷に働く力はその場所の電界の2乗に比例する。

b: 電界とはその場所に置かれた電子の受ける力をいう。

c: 電界の単位はV/mである。

d: 1Cの電荷を移動させるのに1Jのエネルギーが必要であるとき、その電位差を1Vという。

e: 電気力線は等電位面と常に平行である。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

図のように真空中で、r離れた無限に長い平行導線1、2に、大きさが等しい電流I1、I2が同じ方向に流れているとき、正しいのはどれか。ただし、I1が導線2につくる磁束密度をB1、I2が導線1につくる磁束密度をB2、導線2の単位長さにかかる力をF2とする。

1: 磁束密度B1電流I1に反比例する。

2: 電流I1と磁束密度B1との向きは逆方向となる。

3: 導線1導線2の間には引力が働く。

4: 力F2は導線間の距離rに比例する。

5: 磁束密度B1と磁束密度B2の向きは同方向となる。

電極面積1m2、極板間距離1mmの平行平板コンデンサがある。正しいのはどれか。

1: 極板間距離を2mmにすると静電容量は2倍になる。

2: 電極面積を2m2にすると静電容量は2倍になる。

3: 電極面積を2m2、極板間距離を0.5mmにすると静電容量はもとと同じになる。

4: 電極面積を0.5m2、極板間距離を2mmにすると静電容量はもとと同じになる。

5: 極板間に絶縁紙を挟むと静電容量は小さくなる。

正しいのはどれか。

1: ソレノイドの長さが断面の半径に比べて十分に大きいときソレノイド内部の磁束密度は一様である。

2: 直線電流によって生じる磁界の大きさは電流からの距離の2乗に反比例する。

3: 一回巻き円形コイルの中心における磁界の大きさは半径の2乗に反比例する。

4: 磁力線に平行に流れる電流は力を受ける。

5: 強磁性体の比透磁率は約1である。

正しいのはどれか。

1: 磁界中の電流が受ける力の大きさは電流に比例する。

2: 直線電流の付近では放射状の磁界が発生する。

3: 磁界中を磁界の方向と直角に走行する電子は力を受けない。

4: 2本の平行導線に同方向に電流が流れていると両者の間に力は働かない。

5: 直線電流に平行に置かれた棒磁石は力を受けない。

図のような一様電界中の点Aに+q〔C〕の電荷がある。この電荷をAからBへ動かすときの仕事〔J〕はどれか。ただし、電界の強さをE〔V/m〕、BC間の距離をx〔m〕、CA間の距離をy〔m〕とする。（電気工学）

1: qEx

2: qEy

3: qEx+qEy

4: qEx/sinθ

5: qEx/cosθ

一様な電界に置かれた導体について正しいのはどれか。ただし、真空中とする。

a: 導体表面に電荷が現れる。

b: 導体内の電界の大きさは0となる。

c: 導体内の自由電子は電界の方向へ移動する。

d: 導体内では誘電分極が起こる。

e: 電界の方向は導体表面との接線方向となる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

正しいのはどれか。

1: 直線電流が発生する磁束密度を表す磁力線は同心円状である。

2: 直線電流が発生する磁束密度は電流からの距離の2乗に反比例する。

3: 円形コイルが発生する磁束密度はコイルの中心で0になる。

4: ソレノイド外部の磁束密度はソレノイドに流れる電流に反比例する。

5: ソレノイド内部の磁束密度は巻数の2乗に比例する。

極板面積1m2、極板間距離1mmの平行平板コンデンサAと極板面積2m2、極板間距離2mmの平行平板コンデンサBとがある。正しいのはどれか。

1: A、Bを同じ電圧に充電したとき、Bに蓄えられている電荷はAに蓄えられている電荷の4倍である。

2: A、Bが等量の電荷を蓄えているとき、Bの電圧はAの電圧の4倍である。

3: ある交流電圧をAにかけたときに流れる電流は、同じ交流電圧をBにかけたときに流れる電流に等しい。

4: ある交流電流をAに流したときに極板間に生じる電圧は、同じ交流電流をBに流したときに生じる電圧の2倍である。

5: Aの極板間に絶縁紙をはさむとAの静電容量はBの静電容量より小さくなる。

極板面積1m2、極板間距離1mmの平行平板コンデンサAと極板面積2m2、極板間距離2mmの平行平板コンデンサBとがある。正しいのはどれか。

1: A、Bを同じ電圧に充電したとき、Bに蓄えられている電荷はAに蓄えられている電荷の4倍である。

2: A、Bが等量の電荷を蓄えているとき、Bの電圧はAの電圧の4倍である。

3: ある交流電圧をAにかけたときに流れる電流は、同じ交流電圧をBにかけたときの流れる電流に等しい。

4: ある交流電流をAに流したときに極板間に生じる電圧は、同じ交流電流をBに流したときに生じる電圧の2倍である。

5: Aの極板間に絶縁紙をはさむとAの静電容量はBの静電容量より小さくなる。

図のように真空中で、2本の平行な無限に長い線状導線1，2に大きさが等しく、反対方向にI[A]の電流が流れているとき、P点での磁界[T]はどれか。ただし、P点は各導線から等しくr［m］離れている。また、μ0は真空の透磁率である。（電気工学）

1: 0

2: $\frac{\mu_0I}{4\pi{r}}$

3: $\frac{\mu_0I}{2\pi{r}}$

4: $\frac{\mu_0I}{\pi{r}}$

5: $\frac{{2\mu}_0I}{\pi{r}}$