ひたすら受験問題を解説していくブログ
慶應大学医学部2015年物理第2問
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解説

ただの簡単めなサイクロトロンの問題と,慶應おなじみの私には意味を感じ得ない謎原子の問題です。どうせ出すならガチな原子の問題を出せばいいのにと思います。

問1 イ
フレミング左手です。p1において考えます。正電荷なので電流はx軸正,受ける力はy軸負なので,紙面手前です。

問2 サイクロトロン
電場を周期的に変えるだけでいいですが,より高速にするためには半径がその分大きくなってしまうデメリットがある加速法です。
関連するものとして,ベータトロン(誘導起電力によって粒子を加速させます。粒子が回る半径が大きくならないように,回っている軌道の磁束密度と,その軌道内の磁束の増加の仕方を工夫をしています。),シンクロトロン(電場によって加速しますが,粒子が回る半径が大きくならないよう磁場も大きくしていきます。)が挙げられます。

問3
エネルギー保存則で求められます。求める速度をvとすると,
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問4
円運動なので向心力の式です。距離をdとすると,
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問5
向心力しか働かないので等速円運動です。
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問6
電場の領域を通るたびにエネルギーはqV増していきます。2k-1の点ではk回通っているので,運動エネルギーをKとすると,
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問7 1:18 2:8
電荷および質量保存で解きます。求めるものをxとすると質量保存より,1+x=18+1⇔x=18です。一方,電荷保存より,1+x=9⇔x=8です。酸素の原子番号から求めてしまってもいいです。

問8 90
ただの代入問題です。
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問9 6.0時間後
定義を知っているか否かだけな問題です。慶應ではよくこの辺出ている気がします。Bq(ベクレル)は1秒当たりの崩壊数,Gy(グレイ)は1kg当たりの吸収エネルギー量(J/kg)です(Svは生物に対する影響を係数としてかけたものになります。)。
半減期を考慮して時間tにおけるGyを出すと,
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