断面積S[m²]、長さL[m]の円柱状導体の両端に電位差V[V]を与え、導体全体に一様な電場E[V/m]を生じさせる。導体内には単位体積当たりn[1/m³]個の自由電子がある。自由電子1個の電荷は-e[C]であり、電場によって加速されるが、それと同時に金属イオンと衝突し、摩擦を受けながら運動する。電場による加速と摩擦がつり合って、平均的には自由電子は一定の速さv[m/s]で運動していると考えて良いとする。

（1）電界の強さEを求めよ。

（2）微小時間⊿t[s]の間に、面積Sの導体の断面を電場の向きに通過する全電荷⊿Q[C]を求めよ。

（3）電流の大きさを求めよ。

（4）摩擦力の大きさは自由電子の速さに比例するものとし、その比例定数をkとする。自由電子1個に関するつり合いの式を記せ。

（5）抵抗率ρ[Ω・m]とするとき、抵抗R[Ω]はR=ρ・L/Sと表せる。（3）と（4）の結果から、ρをn,k,eを用いて表せ。

　次の（A)～（E）の記述を読んで問いに答えよ。

（A）この金属は青銅やはんだに含まれる両性元素である。

（B）この金属の酸化物は、接触法による硫酸の製造時に触媒として使われる。

（C）この金属の単体はやわらかくて密度が大きい。放射線の遮蔽材として用いられる。硝酸塩と酢酸塩を除いて水には溶けにく。

（D）この金属はニクロム（合金）に含まれる。水素付加の触媒として用いられる。金属イオンの価数は+2，+3，+4を取り得る。

（E）この金属は常温で液体である。この金属と他の金属の合金をアマルガムという。辰砂（しんしゃ）を加熱するとこの金属が得られる。

（1）（A）から（E）の金属の元素記号を答えよ。

（2）（A）から（E）の中から、遷移元素に属するものを記号で答えよ。