2021年北大物理第3問



第3問は前半がコンデンサー、後半が自由電子の動きから電流を求める問題ですね。
これも非常によくあるパターンなので、演習慣れしていれば取れたでしょう。
(8)は、電流の定義を理解しているかで差が付いたでしょう。



問1
(1) Aの電気容量CAはCA=ε₀S/d。 ∴UA=Q²/2CAQ²d/2ε₀S

(2)~(5)



(あ)

 U=UA/2よりUA>U。ε+ε₀/2ε=1/2(1+ε₀/ε)であり、1<1+ε₀/ε<2より
<U<UA。 答は



問2


(6)(7)
運動方程式 mα=e × V/L(ここで、加速度α,電場の強さV/L)より
α=eV/mL。衝突直前の速さはαT=eVT/mL


(8)
導体棒のある断面を1秒間に横切る電気量が「電流」なので、
電流=n×ews=newS。 ニュース😂❓

化学の電気分解でも、(電気量)=(電流)×(時間)を使った計算問題が出ますよね。そこから考えても理解可能かと思います。



(9)(10)






【講評】
強いて言うなら、コンデンサーの合成容量、電流の定義が理解できているか否かで差がついた印象ですが、医学部志望であればクリアしておきたいレベルですね。

全体のセットでは・・・第1~3問まで9割は至って普通の典型問題。医学部志望者なら多少ミスしても85~90%を取りたい内容でした。


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