第1問
(1)
ストローに電子が移動するため、ストローは-の静電気を帯びています。
ゆえにストローBをストローAに近づけると、しりぞけ合います。
(2)
ストローに電子が移動するため、ストローは-の静電気を、ティッシュは+の静電気を帯びます。
(3)
答:静電気(解説略)
第2問
(1)
答:真空放電(解説略)
(2)
答:電子(解説略)
(3)
電子は-の電気を帯びた質量のある粒子であるので、-極(A)から飛び出します。
(4)
電子は-の電気を帯びた質量のある粒子であるので、下(イ)の方向に曲がります。
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第3問
(1)
オームの法則より、
V=IR ⇔ I=V/R=6.0V/2Ω=3.0A
(2)
P[W]=I[A]×V[V]=3.0A×6.0V=18W(18J/s)
(3)
Q[J]=P[W]×t[s]=P[J/s]×t[s]=18J/s×7×60s=126×6×10=756×10=7560J
(4)
「考えられるか。」と問われているので、発熱量=水が得た熱量と仮定して計算します。
抵抗が2倍になっているので、電流の大きさが1/2倍となり、発熱量も(3)の1/2倍となります。
よって、上昇温度も1/2倍となり、8℃×1/2=4℃となります。
(5)
W[Wh]=P[W]×t[h]=60W×8h=480Wh
(6)
W[Wh]=P[W]×t[h]=1500W×12h=180×100Wh=18kWh
第4問(やや難)
(1)<やや難>
電熱線fとgの合成抵抗をつくると、直列回路となるので、0.5Aの電流が流れます。
(2)
電熱線aに加わる電圧は、直列回路より、V=IR=0.5A×4Ω=2.0V
これより、電熱線fとgの合成抵抗に加わる電圧は6.0Vとなります。
(3)
電熱線fとgの合成抵抗に0.5Aの電流が流れ、加わる電圧は6.0Vなので、抵抗は、R=V/I=6.0V/0.5A=6×2=12Ω