よろしくお願いいたします。問題は
導体でできた小物体A、B(Aが左側、Bが右側)と不導体でできた小物体C、D(Cが左側、Dが右側)をそれぞれ接触させて、絶縁された糸でつるす。
1)接触させた各物体に、右側から正に帯電した帯電体を近づけたきの、各物体の電荷の分布の様子を、+-を用いて書け。
導体についてはわかりました。Aの左側に+、Bの右側に-です。
わからないのは、不導体の方です。解答は、Cの左側に強い+、Cの右側に弱めの+で、Dの左側に弱めの-で、Dの右側に強い-です。解説には、帯電体を近づけると、帯電体側には帯電体と逆符号の電荷が分布するので、導体も不導体も同様の電荷分布となる。これがよくわからりません。どうして不導体が導体と同じになるのでしょうか。私は、CもDも両方とも左側に+、右側に-だと思うのです。
なぜなら、不導体における電子はその場で小さく動くことはできる(偏ることはできる)が、その場から離れることはできない、と勉強したからです。解答のとおりだとCには-が存在せず、Dには+が存在しないことになりますが、そうすると、C、Dにあったそれぞれの+と-は相手方に移ったということですか?そもそも相手方にうつることができるのでしょうか。不導体における電子はその物体において偏ることはできるが、動く(相手に移る)ことはできないと思っていましたが・・・。
この問題には問2があるのですが、問1の解答のとおりだとすると、問2もよくわからなくなります。
2)1)に続いて、帯電体を近づけたまま、AとB、CとDの接触を離し、帯電体を遠ざけたときのA,B、C、Dそれぞれの電荷分布をかけ。
この解答は、Aは+のみ、Bは-のみ。CとDはともに電荷0です。
導体ABはわかりますが、不導体のCDについて、疑問です。
1)で、自分の考え方のとおりだとすると、帯電体を近づけてもCもDも互いに電荷のやりとりはなく、電荷の偏りがあるだけなので、2)で離したときに、電荷が0になる、というのはわかります。
ですが、1)で解答のとおり、Cには、+しかなく、Dには-しかない、というのであれば、2)で引き離したときに、電荷が0になる、というのはどう考えてもおかしいと思います。
どうして解答のようになるのでしょうか。
勉強不足ですが、よろしくお願いします。
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
goodoさん こんばんは。
ご質問の問題はどこの問題集の問題でしょうか? 解説文を見る限りではあまり信頼の置ける問題集ではなさそうですね。
さて、この問題の設定のように単に不導体を軽く接触させただけでは、電荷の移動は起こりません。(ちなみに種類の異なる不導体を摩擦させたり、密着状態から急に引き剥がしたりする場合は一方から他方に電子が剥ぎ取られ摩擦電気が発生します。)
>不導体の方です。解答は、Cの左側に強い+、Cの右側に弱めの+で、Dの左側に弱めの-で、Dの右側に強い-です。
の解答は誤りであると思われます。ご指摘の通り、各不導体でのトータルの電荷の和はそれぞれ0であるべきです。つまり、「Cの左側に+、Cの右側に-で、Dの左側に+で、Dの右側に-」が正解です。
御回答ありがとうございます。
この問題集は市販のZ会の「解決、センター9割ゲット」というのです。予備校の先生のホームページで紹介されていたので悪い本ではないと思うのですが・・・。
今解説を読み直すと、問2の解説に「不導体に現れた電荷分布は、原子(分子)内での電荷の分布の偏りであるため、切り離して帯電体を取り去ると、もとの状態に戻る。このため、電荷は両方とも0になる」とあります。でも問1の解説に「帯電体を近づけると、帯電体側には帯電体と逆符号の電荷が分布するので、導体も不導体も同様の電荷分布となる。」とあるので、やはり矛盾していますよね?
でも自分の考えが間違っていないようで安心しました。
似たような問題を探して納得できるようにしたいと思います。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
おすすめ情報
- ・漫画をレンタルでお得に読める!
- ・人生のプチ美学を教えてください!!
- ・10秒目をつむったら…
- ・あなたの習慣について教えてください!!
- ・牛、豚、鶏、どれか一つ食べられなくなるとしたら?
- ・【大喜利】【投稿~9/18】 おとぎ話『桃太郎』の知られざるエピソード
- ・街中で見かけて「グッときた人」の思い出
- ・「一気に最後まで読んだ」本、教えて下さい!
- ・幼稚園時代「何組」でしたか?
- ・激凹みから立ち直る方法
- ・1つだけ過去を変えられるとしたら?
- ・【あるあるbot連動企画】あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるある募集
- ・【あるあるbot連動企画】フォロワー20万人のアカウントであなたのあるあるを披露してみませんか?
- ・映画のエンドロール観る派?観ない派?
- ・海外旅行から帰ってきたら、まず何を食べる?
- ・誕生日にもらった意外なもの
- ・天使と悪魔選手権
- ・ちょっと先の未来クイズ第2問
- ・【大喜利】【投稿~9/7】 ロボットの住む世界で流行ってる罰ゲームとは?
- ・推しミネラルウォーターはありますか?
- ・都道府県穴埋めゲーム
- ・この人頭いいなと思ったエピソード
- ・準・究極の選択
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
電流がI=dQ/dtやI=-d...
-
電気回路図における電荷保存則...
-
電圧を掛けるとはどういう状態...
-
電位が0にならない理由を教え...
-
双極子モーメントの鏡像電荷に...
-
誘電率について質問します k=1/...
-
素電荷q=1.6*10^-19 [C] ボルツ...
-
ガウスの法則について質問です...
-
写真の回路についてなのですが...
-
箔
-
ガウスの法則から電気力線の総...
-
放射線技師国試対策
-
コンデンサー
-
物理の問題です。 30kVで加速さ...
-
陽イオンとラジカルの違い
-
「V=ED」??
-
Born repulsionとpauli repulsi...
-
電流密度iと電流Iの理解が出来...
-
正電荷は移動しないのか?
-
一様な磁場中の運動方程式につ...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
電流がI=dQ/dtやI=-d...
-
電気回路図における電荷保存則...
-
電圧を掛けるとはどういう状態...
-
電荷量と電気量は一緒?
-
双極子モーメントの鏡像電荷に...
-
高校物理、コンデンサーについ...
-
陽イオンとラジカルの違い
-
X線管に1Aの電流を1秒間流した...
-
正電荷は移動しないのか?
-
同心球殻状の導体から作られる...
-
電磁気の問題
-
誘電率について質問します k=1/...
-
同心球導体球の接地について
-
ガウスの法則の問題
-
電場を積分することによる電位...
-
完全導体の誘電率
-
電磁気学のガウスの法則の問題...
-
光子と電子の違いって?
-
アースされた電気の行く末は?
-
電荷が球殻内に一様に分布する...
おすすめ情報