センター2016物理追試第１問 問２「電場と静電誘導」
センター試験の問題で「物理」を学ぼう！物理が苦手な文子
こんな実験装置、見たことないわ。
物理が得意な秀樹
僕も初めて見たよ。でもまぁやってみよう。スイッチをS2へ切り替えるとどうなるかな。
物理が苦手な文子
２つの電極をプラスチック板で支えているだけだから、回路にはなっていないのよね。ということは、電流が流れるわけではないわね。
物理が得意な秀樹
最初一瞬だけ電子が移動するけど、そのあとは電流は流れないね。大きなコンデンサーみたいなものだね。
物理が苦手な文子
そうか、コンデンサーね。ということは、直流電源の正極がつながっている上面の電極には＋の電荷がが、負極がつながっている仮面の電極には－の電荷がたまるということね。
物理が得意な秀樹
そうだね。そうすると、中央にあるアルミ箔の電荷はどうなるかな？
物理が苦手な文子
これは簡単ね。上面が正に帯電しているから、アルミ箔の上面AとCは負に帯電して、アルミ箔の下面BとDは正に帯電するわね。
物理が得意な秀樹
そうだね。その結果、閉じるのかな？開くのかな？
物理が苦手な文子
AとCはマイナス、BとDはプラスなので、お互いに反発して開くんじゃない？
物理が得意な秀樹
その通り！答えは⑦だ。ついでに電場を用いた考え方も見てみよう。
物理が苦手な文子
電場を用いた考え方？
物理が得意な秀樹
そんなに難しくないよ。電場って、プラスからマイナスに向かうんだ。
物理が苦手な文子
それは知ってるわ。
物理が得意な秀樹
ということは、電極間には上から下に向かう電場ができるね。
物理が苦手な文子
そうね。
物理が得意な秀樹
するとアルミ箔中の自由電子は、電場から力を受けるんだ。どっち向きか分かる？
物理が苦手な文子
電場の中では、正の電荷は電場の向きに力を受けて、負の電荷は逆向きに力を受けるんじゃなかったっけ?
物理が得意な秀樹
その通り！ということは電場は下向きだから、自由電子は上向きの力を受けるっていうことだね。その結果、アルミ箔の上側は負に、下側は正に帯電するっていうことだ。
物理が苦手な文子
そういう風にも考えることができるっていうことね。
物理が得意な秀樹
ぜひこの考え方をマスターしてね。
