物理第一学習社電磁気章末問題 1〜3を教えてください！お願いします！

1盛場中の電流が受ける力●磁東密度2.0Tの鉛直上 向きの一様な磁場の中で,図のように,水平となす 張る。質量0.50kgの金属棒 PQを導線に垂直に渡 3ホール効果 金属などの中を流れる電流に対して、垂直に磁場をかけると、電流と磁 の両方に垂直な方向に起電力が生じる。この現象を,ホール効果という。 た,ホール効果によって生じる電圧を,ホール電圧という。 ホール効果の説明 電流I(A)が流れている金属板に,電流の向きと垂直に破事を。 B(T]の磁場をかける。このとき, 金属板の内部を運動している電荷 -e[C), 速さ。 [m/s)の自由電子は,ローレンツカ evB(N]を受け、運動の向きが曲げられて面p。 集まる(図因a))。このことから,面Pは負, 面Qは正に帯電し、金属板の内部には Qから面Pの向きに電場が生じる。この強さをE(V/m] とすると、電子は,ローレン ツカ euB(N]と,PからQの向きに電場による力 eE[N)を受ける。これらの力がつn あうまで,電子は面Pの側へ移動し続け,PQ間の電場が大きくなっていく。やが つりあいの状態になったとき、電子は,金属板の中を直進するようになる(図b) このとき, eE=evB であり,電場の強さ E[V/m]は,次式で表される。 本」 Hal votage が 30°となるように,2本の導線を49cm間隔に 特cn 一定の電流を流すと,金属棒 PQは静止した。 述の向きと大きさを求めよ。ただし,金属様 PO と導線の間には,摩擦がないものとする。 2.0T 30) 電源装置 西線電流とコイル 真空中で,十分に長い直線状の 電線に,上向きに電流1が流れており、導線と同一 平面内の,一辺の長さaの正方形コイル ABCD に ;時計まわりの向きに電流iが流れている。コイ ルの辺 AD は導線と平行で,導線からxだけはなれ ている。真空の透磁率を として,正方形コイル が受ける力の合力の向きと大きさを求めよ。 E=vB (75) ここで,金属板の厚さをh[m), 幅をdlm), 金属中の単位体積あたりの電子の数を n(個/m)とすると,式(31)から,1=env·hd となり,電子の速さ [m/s)は、 enhd と表される。したがって,ホール電圧 VIV]は, 式(8)を用いて,次のよう に求められる。 リー a- C 式(8) 『=Ed 式(31) 1=enuS Op.253 V=Ed=vBdー IB …(76) Op.224 ビントコイル ABCD が、自身におよばす力の合力は0である。 enh 「標準 半導体には,ホール効果が顕著におこる ものがあり,磁束密度を測定するための磁 気センサーなどに利用されている。 注意 キャリアが正常両の場合 帯電の仕方が負電荷の場合と逆に なり、面Pは正,面は負に帯電 3ローレンツカ●図かように,*軸に平行な磁東密度Bの一 様な磁場の中で、質量m, 電荷 q(>0)の粒子が、x軸との なす角が6となろように, 原点0から xz 面内に速さゅで 発射された。粒子を軸の正の向きから見ると、等速円運 する。 動をしている。次の各問に答えよ。 (1)円運動の半径と展期をそれぞれ求めよ。 (2) 発射されてから粒子が最初にx軸を通過するまでに、 粒子がx軸方向に進んだ距離を求めよ。 B ホール電田 金属板 V 面Q 電場から受け る力eE 面P folh 電場E ヒント粒子の運動を,磁場に垂直な面内と、磁場の方向に分けて考える。 面Q 面P 面Q 面P |基本 BO BO 4ホール効果●図のような直方体の形をした半導体に、 磁場 上向きに一様な磁場をかけて、 右向きに電流を流し ロー 電流 22 ま .40A, 12V 問23 5V, 1.0×10 ES 2d 節末問題 Rry (2) R+r。 R+r。 経習1(p.247)(1 (3) 図a 2(1) 2.0mA(2) 7.0V (3) 3.0mA B(1) 3.0mA,6.0V, 1.2×10-C (2) 1.0mA, 4.0V, 8.0×10*C (1) V+100/=5.0(2) 略(3) 20mA 第3節●電流と磁場 (p.278~299) 間44 2.5×10°N/Wb 問45 1.6A/m, 紙面に垂直に裏から表の向き 即6 時計まわりに1.6A S 立置 2d (G+2)eS 5ES 12d 虚像,正立 3d 翌24 0.10J 問25 1.2×10-J 防末問題 I AからBに向かって(2+/2)dの点 2 日(1) 7.2×10'N/C, Oからdの向き(2) 0V 2AQ 問47 15A/m 問48 東向きに6.3×10-N 問49 PからQの向き、0.38T 問50 右向き,4.0×10-4N 問51 (1)鉛直上向き、1.2×10-T (2) BからAの向き、3.6×10“N 問52 1.6×10-17N 5a 日 (1)点0… 点C…20 は下方から見 2k0g (2) 25ma なる部分は下 5 C-5.0×10- C, Cy…2.0×10-C C…3.0×10-C B A…6.0×10-4C, C…-2.0×10C 2元mcos 0 qB 電子の場合N, 正電荷の場合…M 第4節●電磁誘導と交流 (p.300~339) 間54 4.0×10-3Wb 問55 0.36A. PからQの向き 問56 00.10V, a→d→c→b→aの向き の0.10V, a→b→c→d→aの向き 問57 (1) 5.0×10-V (2)Q 練習1(p.306) 10"個 問53 紙面に避直に裏から表の向き, 日 (1)倍(2)-G PAd 2.S 第2節●電流(p.252~277) 問26 0.25A 問27 1.3×10*m/s 節末問題 QからPの向き、2.9A 日(1 Q 2S ia 2 左向き、 2エx(x+a) 45 78 ,周期2xm qB PN/C B(1) 半径 sin6 解答一覧 427 (2) P(3) Q(4) Q (5) Q(6) Q 間58 両者は等しい 問59 時計まわり 問60 30V 間61 0.25J 問62 0.60V, P 問63 0.20V 問64 141 V, 実効値…5.0A, 最大値…7.1A 問65 3.1×10°0, 3.2×10-A 76 4/m 8u Alm 問6 -sm 50t-)または一2co -cos50元 OW 問67 1.0×10°Q, 1.2A

力学 39問3 解答のようにcosのこと考えないで、最高点のことのみ考えたんですが大丈夫でしょうか？？ 自分の解いたあと汚くて申し訳ないです。

車動 53 き, Aが図1の点Qに来た瞬間に糸を の後どのような運動をするか。 0のまわりを回りながら, 0から遠ざかっていく。 0 0Qの向きに進んでいく。 2 Qにおける円の接線に沿って進んでいく。 の0のまわりを回りながら, 0に近づいていく。 ★*39 【8分·12点】 12/3) 長さしの糸の端に質量 mの小球をつけ, もう 一方の端0を中心にして鉛直面内で円運動させる。 この小球を最下点Aで, 水平方向に速さ 0で 投げ出す。 最下点Aからの回転角を0として, 0=等の点をB, 0=πの点をCとする。 小球が 0 B C点を越えて円運動を続ける場合について考え る。ただし, 重力加速度の大きさを g, 小球の速 さをむ, 糸の張力の大きさを Tとする。 も大のる B点における小球の速さ vg はいくらか。 2 V-ge T mg A o 問1 0-2gl Vo- 0 V20-2gl 問2 C点における糸の張力の大きさ Tcをm, g, v0, しを用いて表せ。 2 Vo 2 Vo m e m+4mg 2 00-5mg 0 m e Vo 2 m 2-4mg 3 2 V0 m -+5mg e 問3 小球が C点を越えて, 円運動を続けるようなかはいくら以上か。 2g 5gl 3,gl 0 gl 2 2gl

答えはありません。 この問題で、15Nでは間違いでもう一度考えてみると51Nとなりました。この考えはあっていますでしょうか？ よろしくお願いします

間4.質量3.0 kg の物体を板に乗せて板を傾けていくと, 水平と 30° の角をなしたときに 物体が滑り出した。板を水平にして物体を水平方向に引くとき, 何 Nの力を加える と物体は動き出すか。 最筒標かは 物件が重材き出す通間より. F- mgsin30のとき。 3,0.9.8.Sin30° t = 14.7 N 水千がレて重々き出手通間の設人用将がは ① FNにの をだロワえをとして F= Fのとき重動き 出す。 F=14.7 - 15 N 15Nののをカロえると物体は 動き出す。 よっ? 15.図のように,底面積 S, 高さ h, 密度 pの円柱が, 密度 p'の液体中にある。 液面

(3)がわかりません。 ぜひ基本から解説お願いします。

練習問題 step 360 X線の発生 図のようなX線管で, 陰極から出た電子を2.0×10°Vで加速し. 陽極に衝突させて. Xi を発生させる。電子の電気量を -1.6×10-19 C. 質量を9.0×10-31 kg. 真空中の光速を3.0×10° m/s. ブラ ク定数を6.6×10-* J·s として、 次の問いに答えよ。 (1) 電子が初速度0で陰極を出たとすると、 陽極に達するときの電子の 速さは何m/s か。 2.0×Idv X Emいこev V=2eV (2) 発生するX線の最短波長は何mか× 2x1,0 200 ン2.7xiガ(als] eu=0 E=lheu 6.6x10" 30×0 1.60x 2.00 え3 6.bx103939× 10s 人こたメ10メ0 (3) X線管を流れる電流が1.2㎡Aのとき, 毎秒何個の電子が陽極に衝突していることになるか。 6.2×10)

画像の計算が出来ず、5.6の答えが出ません。途中式など詳しく教えて欲しいです！

則が成り立つ。最下点での速さを[m/s]とすると, 力学的エネ ルギー保存の法則より、 0+39.2=;×2.5×v°+2.5×9.8×0 よって, ひ=5.6[m/s] 2

(１)番の式になんで2分の1があるのかよく分からないので教えて欲しいです🙇‍♀️

O a 2.0g 7| 71.(運動方程式)水平と30°の角をなすなめらかな斜面上に 質量2.0kgの物体があり, 斜面に沿って初速度Om/s ですべり 下りる。重力加速度の大きさを9.8m/s° として,次の問いに答 えよ、 4. 3 30° 39 (1)物体にはたらく重力の斜面に平行な成分は何Nか。 (2) 物体の加速度の大きさは何m/s° か. (3) 4.0 秒後の速さは何 m/s か。 (4) 4.0 秒間に物体が斜面上を移動した距離は何mか。 2,0x9.8×-- 9.8 N (4 2=ひのt+士ので ス-0 f0+- f、9×16

⑵ボイルシャルルを使ってやったのですが答えが合いません この方法はダメなのでしょうか？

解答 (1) 1.6×10FP3 (2) 96℃ 指針 コックを開いて平衡状態に達したとき, A, Bの気体の圧力, 温度は等しくなる。 また, 周囲と熱のやりとりがないので, コックを開 く前後で, 気体の内部エネルギーの和は一定に保たれる。 気体は外に逃 げないので, 物質量の和も一定に保たれる。 解説 (1) コックを開く前のA, Bの気体の内部エネルギーをUょ, ○このような気体の混合 では、外部と熱のやりと りがなければ,内部エネ ルギーの和は保存される。 ○単原子分子からなる気 体の内部エネルギーび は、気体の状態方程式 しとする。アルゴンは単原子分子であり, U= nRT= DVの関 E 22 係を用いてU。UBを求めると, 1L=10°m° なので, カV=nRT を用いて。 U=ニ×(1.0×10) × (2.0×10-3)=3.0×10°J マA--』 なる。 Uゅ=;x(2.0×10) × (3.0×10-)39.0×10°J 22 コックを開いた後の圧力をが[Pa] とする。 このときのA, Bの内部 エネルギーの和をひとして, 11 U-DVの式を用い E U=;×が×(2.0+3.0)×10~3=7.5×10~3×が 2. 内部エネルギーの和は変化しないので, UA+Ug=Uから, 3.0×10+9.0×10-7.5×10-3×が (2) コックを開く前のA, Bの気体の物質量を nA, ng とする。 気体定 数をRとして, 気体の状態方程式かV=nRT を立てると, A:(1.0×10)× (2.0×10-3)=Dn,R(27+273) B:(2.0×10)× (3.0×10-)3D2%R(127+273) ている。気体全体の体積 は、A, Bの体積の和で あり,(2.0+3.0) ×10-3 m°となる。 が=1.6×10°Pa A:1.0×10°Pa, n、[mol]. 27℃ B:2.0×10°Pa, Ma[mol], 127℃ 変化前 2.0 これから, na3,0R' 3.0 * ng= となる。コックを開 2.0R A(2.0L 3.0L B いた後のA, Bの気体の温度を T[K] として, A, Bの 気体全体について状態方程式かV=nRTを立てると 変化後 1.6×10°Pa, n,+ma [mol), T(K (図), (1.6×10)×(2.0+3.0)×10-3%3 (natng) RT 8.0×10° a("u+Yu) 2.0 O平衡状態に達したとき A, Bの気体は同じ状態 にあるので、両者をまと めた気体の状態方程式る 立てることができる。 8.0×10° =369.2K =L 3.0 2.0R)R 369.2-273=96.2℃ 3.0R 求める温度(℃)は, 2.96 10

物理基礎です 答え合わせお願いします!!

5 次の間いに答えよ。 なめらかな水平面上(摩擦なし)にある 40 A 質量 M=4.0 kg の物体Aに, 質量 m=1.0 kg の物体Bが軽い糸でつながれ, 滑車を 通してつり下げられている。物体 A, B の 2 加速度の大きさを a, 糸の張力の大きさを T, 重力加速度の大きさをgとして, 次の 各間に答えよ。 (1) 運動の向きを正として, 物体Bの運動方程式を上記の記号だけ (数値は代入しなくてよい)で表現せよ。 (2) 張力の大きさTを求めよ。 (数値で。 単位も忘れずに) Ma-T B: ma tmg-Tm 1Ma-Tgma-T 6 次の問いに答えよ。 質量 10 kgの荷物にロープをつけ, 鉛直上向きに200 cm, / ゆっく りともち上げた。ロープの張力がした仕事を求めよ。 B bum ata= mg Mtm MaT-mgtnaテ-0. Ma-mg tma:o Matma-mg aMth)9 a- mg Mtm 98r2=392J 18 4,0x 1,0.98 40+1.0 1078 2m 10、 - 10x hei98 5 312 た10v98:28N, 982-196J. こ ,2N

解き方がわからないです。

28V 2A A 24V 5A A の 42 82 30Q E1 I1 A 42 20Q 4Q E 6V I 60 A 6V I2 A 22 12V E2 I A の 4Q 5 602 202 152 42 60Q A E E E 6V 29 6V 5Q 10V I

問題の1、2の回答をお願いします

右図のように 45°の角度に曲げた一様な太さの針金が,天井にピン で吊り下げられている。AB 部の長さを 20cm とする。BC部が水平 になるためには,BC 部の長さをいくらにすればよいか,求めなさい。 45° B 自動車の重心位置を求めたい。下図(a)のように水平の状態で前輪と後輪にかかる重量 W, Wを 測定したところ,W, = 50000N, W, = 40000Nであった。また,下図(b)のように後輪を0=5° だけ持 ち上げて後輪に作用する重量W'を測定したところW= 39000Nであった。図(a)のように前輪の 車軸を原点としたときの重心の位置(xa, yc) を求めなさい。ただし,車軸間距離1=9mとする。 G W W- N