物理学３　（航空２年）　演習問題

（注意事項）

１。成績はシラバス記載の通り，期末試験の成績のみで判定します。試験は持ち込み不可

（関数電卓必要）で行います。60分間，演習問題をベースとした4題，1題25点です。

ただし，レポート課題を課した時は，レポート点を付加する事があります。

２。再試験は行いません。レポート等による代替措置もありません。

３。試験当日，相当の理由で欠席した場合には，教務課で追試験の手続きをして下さい。

資格有りと認められた場合には，追試験を受けられます。追試験も持ち込み不可で行います。

＜　９月１８日（木）＞休講です

9/17〜9/25の間にLMS上で補講を行います。LMS講義資料の演習問題を行って，期限内にLMS

上でレポート提出してください。

（補講課題）　

A = i + 2j + 3k，B = 4i + 5j + 6kのとき，以下の値を求めなさい。

(1) A

(2) B

(3) A + B

(4) A - B

＜　９月２５日（木）＞　

１。A = A_xi + A_yj + A_zk，B = B_xi + B_yj + B_zk に対して，スカラー積が

A・B = A_xB_x + A_yB_y + A_zB_z

である事を導出しなさい（３。（５）の続きを行う）。

２。A = A_xi + A_yj + A_zk，B = B_xi + B_yj + B_zk に対して，ベクトル積が

A×B = (A_yB_z - A_zB_y)i + (A_zB_x - A_xB_z)j + (A_xB_y - A_yB_x)k

である事を導出しなさい（４。（５）の続きを行う）。

３。A = i + 2j + 3k，B = 4i + 5j + 6kのとき，以下の値を求めなさい。

(1) A・B

(2) A，Bのなす角をθとしたときの，cosθ　（答えは有理化しなくて良い）

(3) A×B

(4) B×A

(5) A・(A×B)

＜１０月　２日（木）＞　

(1) 電気量の等しい２つの帯電体が1 (m)離れているとき，両者の間に10 (N)の斥力が働いた。

帯電体の電気量を求めなさい。

(2) 水素原子核（電気量+1.602×10^-19 (C)）2個が0.5×10^-10(m)離れているとき，これらの間に

作用するクーロン力の大きさを求めなさい。

＜１０月　９日（木）＞

(1) 大きさ2×10⁴ (N/C)の上から下に向かう電場中で，1個の電子が受ける力の向きと大きさ

を求めなさい。

(2) 1個の電子が，真空中で0.1(m)離れた位置に作る電場の大きさを求めなさい。

＜１０月１６日（木）＞

(1) 1個の電子に入る電気力線数を求めなさい。

(2) 平行平板にそれぞれ，面密度+σ，-σの電荷を置く。平板間の電場の大きさはいくらか。

また，板の外部では，電場の大きさはいくらか。

＜１０月２３日（木）＞　

(1) アルゴンイオンAr⁺1個を，10(kV)の電位差で加速する。アルゴンイオンの受けるエネルギーは何(eV)か。

また，それは何(J)か。

(2) 電子1個を10 (kV)の電位差で加速する。加速器のスリットから飛び出してくる電子の速

さはいくらか。電子の質量は，9.1×10^-31 (kg)とする。

(3) 間隔1(cm)の平行平板に，10(V)の電位差を与えたとき，平板間の電場の大きさはいくらか。

(4) 静電誘導について，200字以内で説明しなさい。

(5) 静電しゃへいについて，200字以内で説明しなさい。

＜１０月３０日（木）＞　

(1) 1辺が2(cm)の正方形の木属板2枚を1(mm)隔てて作った平行平板コンデンサーの電気容量

はいくらか。

(2) 半径1(cm)の木属球の電気容量はいくらか。

(3) 1(μF)，2(μF)，3(μF)の３つのコンデンサーを直列接続した時の合成電気容量はいくらか。

(4) 1(μF)，2(μF)，3(μF)の３つのコンデンサーを並列接続した時の合成電気容量はいくらか。

＜１１月１３日（木）＞　

(1) 1辺が2(cm)の正方形の木属板2枚を1(mm)隔てた平行平板の間に，比誘電率5000の誘電体

を満たしたコンデンサーの電気容量はいくらか。

(2) 1辺が2(cm)の正方形の木属板2枚を1(mm)隔てた平行平板の間に比誘電率5000の誘電体

を満たしたコンデンサーがある。これに10(V)の電位差を与えたとき，コンデンサーに蓄えら

れるエネルギーはいくらか。

＜１１月２０日（木）＞　

(1) 100(Ω)の電気抵抗の両端に，1.5(V)の電位差を与えたとき，抵抗に流れる電流はいくらか。

(2) 20℃における木の電気抵抗率は2.4×10^-8(Ωm)である。直径1(mm)，長さ1(m)の木線の，20℃

における電気抵抗を求めなさい。

(3) 1(Ω)，2(Ω)，3(Ω)の電気抵抗を，直列接続した時の合成抵抗を求めなさい。

(4) 1(Ω)，2(Ω)，3(Ω)の電気抵抗を，並列接続した時の合成抵抗を求めなさい。

＜１２月 ４日（木）＞　

(1) ホイートストンブリッジで，R₁=10(Ω)，R₂=5(Ω)，R₃=8(Ω)とした時に，ガルバノメータ

ーの読みがゼロとなった。R₄の抵抗値はいくらか。

(2) 10(Ω)の抵抗に5(V)の電圧を掛けるとき，電池のなす仕事率はいくらか。また，これを20(s)

間続けたとき，発生するジュール熱はいくらか。

＜１２月１１日（木）＞

(1) 磁束密度1×10^-4 (T)の磁場中に，これと垂直に電子を1×10⁶ (m/s)の速度で打ち込んだ時の，

電子のサイクロトロン運動について，サイクロトロン運動の回転半径，角速度，および周期を

求めなさい。ただし，電子の質量を9.1×10^-31 (kg)とする。

(2) 鉛直上向きの磁場3×10^-5(T)に対して，垂直になる様に電柱に渡してある長さ30(m)の電線

に，20(A)の電流を流す時（左から右へ），電線の受けるローレンツ力の大きさと向きを求めなさい。

＜１２月１８日（木）＞　

(1) 5(A)の直線電流の周り10(cm)の位置における磁場（磁束密度）の大きさを求めなさい。

(2) 10(cm)離して平行に置かれた長さ1(m)の2本の導線に，同じ向きに100(A)の電流を流す。

導線に働く力の大きさと向きを求めなさい。　

(3) 半径10(cm)，5(A)の円電流の中心における磁場の大きさを求めなさい。

(4) 半径10(cm)，5(A)の円電流の中心から中心軸上5 (cm)の位置における磁場の大きさを求め

なさい。

演習解答　（次回更新まで掲載）