東京都立大学　R5　理系前期　物理　2⃣　問1 (4) (4)　手を放した後の導体棒の運動として最も適切と考えられるものを、以下 の(ア)~(エ)の中から1つ選び、記号で答えなさい。 (ア)　振幅一定のまま、振動を続ける (イ)　振動を行いながら、振幅は次第に大きくなる (ウ)　振動を行いながら、振幅は次第に小さくなる (エ)　静止したまま動かない

東京都立大学　R4　理系前期　物理　2⃣　問2 2⃣　以下の問いに答えなさい。 図3のように、xy平面内を運動する質量m, 電荷q(q>0)の荷電粒子を電場 で加速あるいは減速し、磁場で軌道を曲げる実験を行う。実験を開始する際、荷 電粒子はx=0, y>0の点P₀に静止しているものとする。x>Lの領域2およ びx＜０の領域４内では、磁束密度の大きさB(B>0)の一様な磁場が紙面垂直 手前向きにかかっている。0≦x≦Lの範囲で、y≧0の領域1には＋ｘ方向に 大きさE(E>0)の一様な電場が、y<0の領域3には、－x方向に大きさEの一 様な電場がかかっている。 問2　点Rを通過した後、電場及び磁場から力を受け荷電粒子は運動を続け た。荷電粒子の運動の軌跡の説明として正しいものを、以下の(ア)~(エ)の中か ら２つ選び、記号で答えなさい。 (ア) 点Rのy座標が正であったとき、その後、十分時間が経過すると荷電 粒子が領域３に入ることがある。 (イ) 点Rのy座標が正であったとき、その後、十分時間が経過しても荷電 粒子が領域3に入ることはない。 (ウ) 点Rのy座標が負であったとき、その後、荷電粒子が点P₀を再び通過 することがある。 (エ)　点Rのy座標が負であったとき、その後、y>0の軸上を通過する位 置は必ず点P₀より原点から遠い位置になる。

東京都立大学　R3　理系前期　物理　3⃣　問8 図4のように、x軸上のｘ＝-a(a>0)およびx＝aに音源があり、同位相、 同じ振幅かつ同じ振動数fの正弦波の音波を、原点Oにあるマイクに向けて発 している。x＝-aおよびx＝aの音源が発する音波を、それぞれ音波Aおよび 音波Ｂとする。音波の減衰や、マイクおよび音源での音波の反射は無視できる ものとする。最初の状態では空気の流れはなく、原点Oでは音波ＡとＢが同位 相で干渉し音の大きさが極大であった。空気中の音速をｃとして、以下の問いに 答えなさい。 つぎに、空気の流れをゼロに戻し、図7のように音波Ｂの音源を位置aからｘ 軸の正の方向に一定の速さｖ（ｖ＜ｃ）で動かした。音波Ａの音源は位置-aに 固定されているものとする。音波Ｂの音源が動き始めてから充分に時間が経っ た。 問8　マイクを原点Ｏからある方向に一定の速さで動かすと、うなりは消えた。 マイクの動く向きとして正しいものを以下の(ア),(イ)から1つ選び、記号で答 えなさい。 (ア)  x軸の正の向き (イ)  x軸の負の向き  

東京都立大学　R3　理系前期　物理　3⃣　問1 図4のように、x軸上のx=-a(a>0)およびx=aに音源があり、同位相、 同じ振幅かつ同じ振動数fの正弦波の音波を、原点Oにあるマイクに向けて発 している。x=-aおよびx=aの音源が発する音波を、それぞれ音波Ａおよび 音波Ｂとする。音波の減衰や、マイクおよび音源での音波の反射は無視できる ものとする。最初の状態では空気の流れはなく、原点Ｏでは音波ＡとＢが同位 相で干渉し音の大きさが極大であった。空気中の音速をｃとして、以下の問いに 答えなさい。 問1　原点Ｏにおける音波Ａおよび音波Ｂそれぞれの音波振動(空気の疎密)が ともに図5(Ⅰ)のとき、時刻0における音波Ａおよび音波Ｂの波の概形とし て最も適切なものを、図5の(ア)~(エ)の中からそれぞれ1つ選び、記号で答え なさい。

東京都立大学　R3　理系前期　物理　2⃣　問2（5） 問2　図3のように、真空中に一様な磁束密度の大きさBの磁場がある。正の 電荷ｑ、質量ｍを持つ荷電粒子がBに垂直な面内を半径Rの円運動をして いる。重力は、はたらかないものとする。 (5)  加速を受けた荷電粒子の軌道半径の変化として正しいものを、以下の(ア) ~(オ)の中から1つ選び、記号で答えなさい。

東京都立大学　R2　理系後期　物理　3⃣　問1　(3) 以下の問いに答えなさい。 問１　図9のように、軽くて薄くなめらかに動くピストンで仕切られた、断面積 Sの両端が閉じたシリンダーを考える。ピストンの右側は真空で、ピストン はシリンダーの右端とばね定数ｋの軽いばねでつながっている。ピストン の左側にはｎモルの単原子分子理想気体が入っており、気体は熱容量の小 さい熱交換器を通してのみ外部と熱を交換できる。また、シリンダーおよび ピストンの断熱性は良く、熱容量は無視できる。気体定数をRとする。 気体の絶対温度をT、シリンダー左端からピストンまでの距離をｄ、ばね の自然長からの変位を右向きを正としてｘと表す。最初、Ｔ＝T0、ｄ＝ｄ0、 ｘ＝ｘ0でピストンが静止している。この状態を初期状態とよぶ。 (3)  初期状態から熱交換器を用いて熱のやりとりのみを行い、ピストンがゆ っくり動くとき、次の(ア)~（オ)の中から正しい記述をすべて選び、記号で答 えなさい。

東京都立大学　R2　理系後期　物理 2⃣　問2　(1)   問2　図5のように、問1のコンデンサーを抵抗値Ｒの抵抗とスイッチを通し て、内部抵抗が無視できる超電力Ｖの電池に接続した。スイッチをＳ１側 に接続すると、コンデンサーは、抵抗を通して電池に接続され、スイッチを Ｓ２側に接続すると、コンデンサーの上部電極と下部電極は抵抗を通して接 続される。はじめは、コンデンサーには電荷は蓄えられていない。 (1)　時刻ｔ＝0にスイッチをＳ１側に接続してコンデンサーを電池に接続し た。抵抗を流れる電流の時間変化を表すグラフとして最もふさわしいもの を、図6の(ア)~(エ)の中から1つ選び、記号で答えなさい。電流は、抵抗か ら上部電極方向に流れる場合を正とする。

東京都立大学　R2　理系後期　物理　2⃣　問1　(4) 2⃣ 問1　図4のように、真空中に置かれた2枚の薄い平行平板電極からなるコンデ ンサーを考える。2枚の電極は、水平に置かれ、距離ｄ離れている。各電 極の形は一辺が長さLの正方形である。電極の端の効果は無視する。電極 間の中心を原点Oとし、電極の一辺に平行で右方向にx軸、鉛直上向きにｚ 軸、紙面の表から裏の向きにy軸をとる。真空の誘電率をε₀とする。 まず、重力および磁場はないものとする。上部電極の下面には正の、下部 電極の上面には負の、同じ大きさの電荷が常に一様に帯電している場合を考 える。 つぎに、x軸あるいはy軸方向に、一様な磁場を加えた。 (4)  点ｐからｘ軸方向に速さｖで入射された粒子Ａが直進して、電極右端 のｚ＝0の位置を通過する場合の磁場の向きについて適切なものを、以下 の(ア)~(エ)の中から1つ選び、記号で答えなさい。

東京都立大学　R2　理系前期　物理　2⃣　問2　(2) 問2　図5(a)のように、厚さを無視できる薄い金属板が挿入された平行板コンデ ンサーがある。2枚の極板X、Zおよび金属板Yは全て同じ形で同じ面積を もち、金属板は常に極板間に完全に挿入され極板に対して平行を保つ。コン デンサーは超電力Vの電池に接続されており、接地点Gにおける電位をゼ ロとする。極板および金属板の端での電場の乱れは無視できる。以下の問い に答えなさい。   まず、図5(a)のように、ＸＹ間およびＹＺ間の距離がともにｄの状態を考 える。このときの、ＸＹ間およびＹＺ間の静電容量をともにＣとする。金属 板Ｙは帯電しており、金属板Ｙの電位は1/3Ｖである。ただし、コンデン サーの外側の電場はゼロとする。 (2)  電場の向きとして正しいものを、以下の(ア),(イ)から1つ選び、記号で答え なさい。 （ア)  極板Ｘから金属板Ｙに向かう向き (イ)  金属板Ｙから極板Ｘに向かう向き