東邦大学物理2013年第10問

図のように、$10$Ωの抵抗、$10\mu$Fのコンデンサー、$0.40$Hのコイル、スイッチ$\text{S}$、起電力$20$Vの電池を接続した。コイルの抵抗および電池の内部抵抗は無視できるものとして、以下の問22から問25に答えよ。
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  • 問22 スイッチを閉じて十分に時間が経ったとき、流れる電流の値はいくらか。
    • (a) $0.50$A
    • (b) $1.0$A
    • (c) $2.0$A
    • (d) $3.0$A
    • (e) $4.0$A
  • 問23 問22において、コイルに蓄えられている磁場のエネルギーはいくらか。
    • (a) $0.40$J
    • (b) $0.80$J
    • (c) $1.2$J
    • (d) $1.6$J
    • (e) $16$J
  • 問24 次に、スイッチを開けると、電気振動が起こった。このとき、コンデンサーにかかる電圧の最大値はいくらか。
    • (a) $1.0\times 10^{-2}$V
    • (b) $4.0\times 10^{-2}$V
    • (c) $0.10$V
    • (d) $0.40$V
    • (e) $1.0\times 10^2$V
    • (f) $4.0\times 10^2$V
  • 問25 問24において、コンデンサーにかかる電圧の絶対値が最初に最大になるのは、スイッチを開けてからおよそ何秒後か。
    • (a) $1.6\times 10^{-3}$秒
    • (b) $3.1\times 10^{-3}$秒
    • (c) $6.3\times 10^{-3}$秒
    • (d) $1.6\times 10^{-2}$秒
    • (e) $3.1\times 10^{-2}$秒
    • (f) $6.3\times 10^{-2}$秒