北里大学物理2012年第1問

次の問い（1～5）の空所

$\fbox{　}$ に入る適語を解答群から選択せよ。

$\big($ 解答番号

$\fbox{1}$ ～

$\fbox{21}\big)$

図1のように、重さW［N］の細い棒の端点Aに軽い糸をつけて天井からつり下げ、もう一方の端点Bがあらい水平面と接するように静かに置いたところ、糸は天井となす角60∘で、棒は水平面となす角30∘となって静止した。このとき、糸の張力の大きさは1×W[N]である。ただし、棒の重心は、端点Aから棒の長さの4分の3だけ離れた位置である。

解答群
- (1) $\dfrac{\sqrt{3}}{8}$
- (2) $\dfrac{1}{4}$
- (3) $\dfrac{\sqrt{3}}{6}$
- (4) $\dfrac{1}{3}$
- (5) $\dfrac{\sqrt{3}}{4}$
- (6) $\dfrac{1}{2}$
- (7) $\dfrac{\sqrt{3}}{3}$
- (8) $\dfrac{3\sqrt{3}}{8}$
- (9) $\dfrac{3}{4}$
- (10) $\dfrac{\sqrt{3}}{2}$
- (11) $1$
- (12) $\dfrac{2\sqrt{3}}{3}$
- (13) $\dfrac{3\sqrt{3}}{3}$
- (14) $\sqrt{3}$
地球を半径R[m]の球体であるとすると、地球の表面から小物体Aが無限のかなたへ飛んでいくには、地表での重力加速度の大きさをg[m/s2]として、少なくともAに2×√gR[m/s]の初速度を地表で与えなければならない。また、Aの初速度が2×√gR[m/s]の12の場合、Aは地球の中心から最大で3×R[m]だけしか離れることができない。ただし、地球の重力以外の影響は考えないものとする。
2の解答群
- (1) $\dfrac{1}{2\sqrt{2}}$
- (2) $\dfrac{1}{2}$
- (3) $\dfrac{1}{\sqrt{2}}$
- (4) $1$
- (5) $\sqrt{2}$
- (6) $2$
- (7) $2\sqrt{2}$
- (8) $\dfrac{1}{2\sqrt{2\pi}}$
- (9) $\dfrac{1}{2\sqrt{\pi}}$
- (10) $\dfrac{1}{\sqrt{2\pi}}$
- (11) $\sqrt{\pi}$
- (12) $\sqrt{2\pi}$
- (13) $2\sqrt{\pi}$
- (14) $2\sqrt{2\pi}$
3の解答群
- (1) $\dfrac{4}{3}$
- (2) $\dfrac{3}{2}$
- (3) $\dfrac{5}{3}$
- (4) $2$
- (5) $\dfrac{7}{3}$
- (6) $\dfrac{5}{2}$
- (7) $\dfrac{8}{3}$
- (8) $3$
- (9) $\dfrac{10}{3}$
- (10) $\dfrac{7}{2}$
- (11) $\dfrac{11}{3}$
- (12) $4$
図2のように、真空中で細く長いまっすぐな導線と1辺がd[m]の正方形のコイルABCDが同じ平面内に置かれており、導線とコイルの辺ABは平行で距離dだけ離れている。導線には矢印の向きに電流I[A]が流れており、コイルには2I[A]の電流がA→B→C→D→Aの向きに流れている。このとき、コイルは導線を流れる電流により、全体として4に大きさ5[N]の力を受ける。ただし、真空の透磁率をμ0[N/A2]とする。

4の解答群
- (1) 導線を流れる電流と同じ向き
- (2) 導線を流れる電流と反対向き
- (3) 導線とコイルが反発する向き
- (4) 導線とコイルが引きあう向き
- (5) 紙面の奥から手前向き
- (6) 紙面の手前から奥向き
5の解答群
- (1) $\dfrac{\mu_0I^2}{4\pi{d}}$
- (2) $\dfrac{\mu_0I^2}{2\pi{d}}$
- (3) $\dfrac{\mu_0I^2}{\pi{d}}$
- (4) $\dfrac{2\mu_0I^2}{\pi{d}}$
- (5) $\dfrac{4\mu_0I^2}{\pi{d}}$
- (6) $\dfrac{\mu_0I^2}{4\pi}$
- (7) $\dfrac{\mu_0I^2}{2\pi}$
- (8) $\dfrac{\mu_0I^2}{\pi}$
- (9) $\dfrac{2\mu_0I^2}{\pi}$
- (10) $\dfrac{4\mu_0I^2}{\pi}$
- (11) $\dfrac{\mu_0I^2d}{4\pi}$
- (12) $\dfrac{\mu_0I^2d}{2\pi}$
- (13) $\dfrac{\mu_0I^2d}{\pi}$
- (14) $\dfrac{2\mu_0I^2d}{\pi}$
- (15) $\dfrac{4\mu_0I^2d}{\pi}$
図3のように、抵抗値5.0[ω]の電気抵抗R、電気容量20μ[F]のコンデンサーC、自己インダクタンス5.0 [H]のコイルL、内部抵抗が無視できる起電力10 [V]の直流電源E、およびスイッチSからなる回路がある。Sを接点aに接続した直後にRに流れる電流は6.7[A]であり、じゅうぶんに時間が経過した後にCにたくわえられている電気量は8.9×101011[C]である。つぎに、Sを接点aから接点bに切り替えたところ、LとCの間に振動電流が流れた。このとき、流れる電流の大きさの最大値は12.13×101415[A]である。ただし、はじめSはどこにも接しておらず、Cには電荷はたくわえられていないものとする。また、有効数字は2桁とする。

10と14の解答群
- (1) +
- (2) -
その他の解答群
- (1) 1
- (2) 2
- (3) 3
- (4) 4
- (5) 5
- (6) 6
- (7) 7
- (8) 8
- (9) 9
- (10) 0
図4のように、焦点距離24 [cm]の凸レンズLの前方20 [cm]の位置に、厚さ30 [cm]で屈折率1.5の透明なガラスの板を光軸と垂直になるように置いた。細い物体Pを、光軸上でガラスの前方側の面上に置くとLの後方16.17×101819[cm]の位置に倍率6.7倍のPの実像ができる。ただし、有効数字は2桁とする。

10と14の解答群
- (1) +
- (1) -
その他の解答群
- (1) 1
- (2) 2
- (3) 3
- (4) 4
- (5) 5
- (6) 6
- (7) 7
- (8) 8
- (9) 9
- (10) 0