第12回国試午後2問の類似問題

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

2枚の同じ面積の金属平板A、Bを間隔dだけ離して平行に並べた。金属平板Aに電荷+Qを、金属平板Bに電荷-Qを与えた。その後、金属平板Bだけ動かし、最初の位置から10d離した。金属平板Aと金属平板B’の電位差は、金属平板Bを動かす前の何倍か。 

1: 1．0倍 

2: 5．0倍 

3: 5．5倍 

4: 10倍 

5: 11倍 

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

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

磁気について正しいのはどれか。

a: 円形コイルに電流を流すと、コイル面内ではコイル面に垂直な磁界が発生する。

b: 直線電流のそばでは、これと平行に磁界が発生する。

c: 一様磁界中に棒磁石を磁界に対して斜めに置くと、磁石は力を受けない。

d: 2本の平行導線に逆方向に電流が流れていると、両者の間に力は働かない。

e: 磁界中を磁界の向きに走行する電子は力を受けない。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

正しいのはどれか。

a: 平行な2本の導線に逆方向の電流が流れると導線間に反発力が生じる。

b: 2個の棒状磁石を平行に並べてもその間に力は働かない。

c: 導線に電流を流したとき、その周りの磁界は変化しない。

d: 直線電流と平行に電流と同じ向きに電子が移動すると電子は電流から遠ざかる方向の力を受ける。

e: 発電機では磁界中で導体を動かすことによって起電力を発生させる。

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

真空中で正三角形の頂点A、B、Cに電荷$Q_A$、$Q_B$、$Q_C$がある。$Q_A$、$Q_B$はいずれも1C（クーロン）、$Q_C$は－1Cである。正しいのはどれか。

1: $Q_A$の受ける力の方向は線分BCに垂直である。

2: $Q_B$の受ける力の方向は線分CAに垂直である。

3: $Q_C$の受ける力の方向は線分ABに垂直である。

4: $Q_A$の受ける力の方向と$Q_B$の受ける力の方向とは同じである。

5: $Q_B$の受ける力の方向と$Q_C$の受ける力の方向とは同じである。

一様な磁界の中に8Aの電流が流れている直線状の導線がある。この導線1m辺りに作用する力はどれか。ただし、磁束密度は0.5T、磁界と電流の間の角度は30度とする。

1: 0.5 N

2: 0.9 N

3: 2.0 N

4: 3.4 N

5: 4.0 N

図のように一様磁界中でコイルが回転し、コイル端子が外部と接続可能となっている装置がある。正しいのはどれか。

a: 外力によってコイルを連続回転させると、端子間に直流電圧が発生する。

b: 外力によってコイルを連続回転させると、端子間に交流電圧が発生する。

c: 外力を加えないで端子Fに電池を接続すると、コイル面が磁界と垂直になって静止する。

d: 外力を加えないで端子間に電池を接続すると、コイル面が磁界と平行になって静止する。

e: 外力を加えないで端子間に電池を接続すると、コイルが連続回転する。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

それぞれ1Aの平行電流が真空中に存在する。1m離れているときの電流間に働く力は、2m離れているときの力の何倍か。

1: 0.25

2: 0.5

3: 1

4: 2

5: 4

　図のように2本の直線状導線がxy平面内でx軸に平行に保たれており、AからBの方向へ電流が流れている。CからDの方向へ電流を流した場合に導線CDに作用する力の方向はどれか。

1: x軸の圧の方向

2: x軸の負の方向

3: y軸の正の方向

4: y軸の負の方向

5: z軸の正の方向

図のように正三角形の頂点A，B，Cにそれぞれ-q[C]、-q[C]、+q[C]の電荷がある。頂点Aにある電荷に働く力の向きはどれか。ただし、向きは辺BCに対する角度で表す。

1: 0度

2: 60度

3: 90度

4: 120度

5: 150度

6cm離れた2点A、BにそれぞれQ[C]、4Q[C]の正の点電荷がある。3個目の点電荷を線分AB上に置くとき、これに働く力がつりあうAからの距離[cm]はどれか。

1: 0

2: 1.2

3: 1.5

4: 2

5: 3

真空中において、図のようにxy平面上に点電荷A（+3C）、B（-1C）が置かれている。xy平面上で点Pの電位は点Oの電位の何倍か。 

1: -1．6 

2: -1．28 

3: 0 

4: 1．28 

5: 1．6 

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。

正しいのはどれか。

a: 正電荷と負電荷とは互いに引き付けあう。

b: 電荷間に働く力は電荷間の距離の2乗に反比例する。

c: 電荷によって電界が発生する。

d: 単一電荷による電位は電荷からの距離の2乗に反比例する。

e: 運動する電荷は電流と等価ではない。

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。

静電気について正しいのはどれか。

a: 液体では表面に帯電する。

b: 湿度が高いと帯電しにくい。

c: 接地は静電気除去の方法として有効である。

d: 帯電量は絶縁抵抗の小さい物体ほど大きい。

e: 異なる材質の不導体を摩擦すると両材質に同一符号の電荷が帯電する。

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

半導体について誤っているのはどれか。

1: 金属と絶縁体の中間の電気抵抗を示す。

2: p型半導体とn型半導体を接合させると整流現象を示す。

3: 温度が上昇すると導電率は減少する。

4: ゲルマニウムに3価の不純物を添加した半導体は正孔が電気伝導をになう。

5: 電流と直角に磁場をかけると両者に直交する方向に起電力を生ずる。

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。