(6)で磁場による力が働いているのにエネルギー保存則が成り立つ理由を教えてください

(4)(ア)から(エ)の全区間でコイルに生したジュール熱の総量を求めよ。また、この総量とコイ ルの速さを一定に保つために作用させた外力との関係を述べよ。 129. 〈斜面上を動く正方形コイルに生じる誘導起電力〉 図のように、水平面となす角度が ⑥ (0x0<)の十分 長い斜面がある。この斜面に、質量がm, 電気抵抗が R, 磁場 B JAC [21 高知大改 A D 1 m.R B M x 0 1辺の長さがdの正方形の1巻きコイル ABCD を置く。 いま、斜面にそって下向きをx軸にとる。斜面上のx≧0 この領域には、面と垂直上向きに磁場があり,その磁束密度 の大きさはxの関数として, B=kx で与えられる。 こ ここでは正の定数である。 コイルの自己インダクタンス, およびコイルと斜面の間の摩擦力はないものとする。 重力加速度の大きさをgとする。 初めに、コイルの辺BCがx軸と平行で,辺AB と辺 CD の位置が,それぞれ, x=0 と x=dになるように置いた。 この状態から, コイルを静かにはなしたところ, コイルは辺 BCがx軸と平行なまま。斜面にそって下向きに動きだした。 辺ABが位置 xにあり,速さで運動している瞬間について,(1)~(6)に答えよ。答えの式 は,m,g, R, k, x, devのうち必要なものを用いて表せ。 (1) 辺ABの両端に生じている誘導起電力の大きさ V」を求めよ。 また, 電位が高いのは端A と端Bのどちらか答えよ。 (2) コイルに生じている誘導起電力の大きさ Vを求めよ。 Xxx dayRoux よって、 E=Bwx OPの電力の大きさV[V] とれるから V-12/Baw まるようになるか OPのである。 P(W) 抵抗で R に流れる電流の大きさ であるから 受ける力の式「F= (4)の向きが②だから、フレ 仕事率(W) は、 (7) Baw Ba 131〈相互誘導〉 2 AR ファラデーの電磁誘導の法則 比較する。 が流れているコイル <コイル」を貫く磁束のは、 SISL N₁ 電流が

⑴の答えが本当は6.4なのですが自分の計算では6.2になってしまいます。教えていただきたいです🙇

n ㊙ 81. スピーカーからの音の干渉8分 図のように置いた2つの音 源 S1, S2 から振動数, 振幅, 位相が同じ正弦波の音波が発せられ ている。 音源の前方にある直線AB上での音の聞こえ方を調べたと ころ, S1, S2 から等距離の点では音が最も大きく聞こえた。 点 0から直線AB上にそって離れるとしだいに音の大きさが小さくな り、点Pで初めて極小となった。 さらに点0から離れていくと今 度はしだいに音が大きくなり,点Qで音の大きさは再び極大とds IST A Q2 P.| 01 2 なった。 15.1-5.41 (m+1)入 15.8-SA)=mi 問1 2つの音源と観測点との間の距離がそれぞれ, SP = 5.1m,S2P=5.4m, SQ=5.8mであったと B 15.8-5.01-0.4 15·8-Sal = 2-λ 問2 音源 S の位相を音源 S2 の位相と逆にして同様の実験をするとどうなるか。 最も適当なものを, 次の①~⑤のうちから1つ選べ。 すると,距離 SQ は何 m か。最も適当なものを,次の①~⑥のうちから1つ選べ。545(入 ①5.8 ② 6.1 ③ 6.4 ④ 6.7 ⑤ 7.0 6 7.3 158-SQ1 2 15.4-5.1 ① 音の大きさは,点 0, Qで極小になり, 点Pでは極大になる。 ② 音の大きさは,点O,Pで極小になり,点Qでは極大になる。 ③ 音の大きさは,点O, Pで極大になり, 点Qでは極小になる。 ④ 音の大きさは,点0で極大になり、点P, Q で極小になる。 ⑤ 音の大きさは,点0で極小になり,点P, Qで極大になる。 4 58-SQ×0.3 20. SANT J 問3 音源 S2 音源 S」 とは少し異なる振動数で鳴らしたときの音の聞こえ方はどうなるか。最も適当 なものを、次の①~⑤のうちから1つ選べ。 ① 点と点Qでは低い音が聞こえ、点Pでは高い音が聞こえる。 ② 点と点 Qでは高い音が聞こえ、点Pでは低い音が聞こえる。 ③点Pではうなりが聞こえ、点と点Qではうなりが聞こえない。 点と点Qではうなりが聞こえ、点Pではうなりが聞こえない。 ⑤OQ間どこでもうなりが聞こえる。 [2004 本試〕

問の6の答えが答え見ても分かりません、

... 【物理 必答問題】 2 次の文章(III)を読み,下の各問いに答えよ。(配点 35) I 図1のように,あらい水平面と, 水平となす角度が 30°の斜面がつながっている。 斜面 は,水平面からの高さがんの点Bより上側はなめらかで, 点Bより下側はあらい。水平 面からの高さが3hの斜面上の点Aに質量mの小物体を置いて静かにはなしたところ, 小物体は斜面をすべりはじめた。 重力加速度の大きさをgとし, 小物体は同一鉛直面内で 運動するものとする。 小物体 A >m 斜面 3h B h 30° 図 1 水平面 問1 小物体が点Aから点Bまですべり下りる間に, 小物体にはたらく重力がした仕事, 斜面から小物体にはたらく垂直抗力がした仕事はそれぞれいくらか。 問2点Bを通過するときの小物体の速さはいくらか。 小物体は点Bを通過した直後から一定の速さで運動し、斜面の最下点 (斜面と水平面が つながる点) Cに達した。 問3点Cに達したときの小物体の運動エネルギーはいくらか。 問4 点Bから点Cまですべり下りる間の運動について, 小物体の運動エネルギーの変 化は0なので,この間に小物体がされた仕事の和は0である。これより, この間に小 物体にはたらく動摩擦力がした仕事を求めよ。 - 49 -

物理の電磁気の範囲です。 解き方を詳しく教えていただきたいです🙏

30 磁場中の電流が受ける力 【標準・25分・32点】 図1に示すように、磁束密度Bの一様な水平方向の磁場中に, 2辺の長さがそれぞ れa,b の長方形コイルがある。 コイルは, 水平で磁場に垂直な軸を中心軸として滑 らかに回転できるようになっている。 コイルの端はそれぞれ導体円筒X,Yに接続さ れている。さらに, 導体円筒には電池と抵抗の切替スイッチ Sw がついた回路がつな がれている。 この されている。 .Sw R を求 磁束密度B K a Y N S b (2 観察者 回転軸 図 1 があらかじめ いま,スイッチ Swにより, 回路を電池側に切り替えたとき,コイルに電流I が流 れた。 問1 コイルの面が鉛直方向に対して角度0だけ傾いているとき,コイルの回転軸ま わりにはたらく力のモーメントの大きさを求めよ。 また, コイルは図中 ① ② のいずれに回転しようとするか答えよ。 次にコイルの中心軸の一端に,半径の滑車を取り付けた。 図2は観察者から見た コイルと滑車の状態である。 ただし, 滑車の質量は考えないものとする。

次の問題で何故延長投げ上げの速度が同じと言えるのかがよく分からないのですがどなたか解説お願い致します🙇‍♂️

50. 斜方投射と鉛直投げ上げ 図のように, 小球Aを鉛 直上向きに速さ [m/s] で打ち上げる。 同時に小球B をAの側に向けて, 水平面上と角度 0 をなす向きに速さ 2v [m/s] で打ち上げると, Aの最高点でAとBは衝突し た。重力加速度の大きさをg〔m/s2] とする。 (1) 角度を求めよ。 B 20 (2) A,Bをそれぞれ打ち上げた点の間の距離を, vg を用いて表せ。 A (3) AからBを見ると, 衝突するまでの間, Bはどのような運動をするように見えるか。

高一物理基礎です やり方が分かりません。 答えは②、④です。

2 17 次の文章中の に当てはまる数式を解答群から選べ。 天井 45° 30% 図のように,質量mの小物体A と質量 M の小物体B を軽いひもでつなぎ, さらに A, Bそれぞれと天井を2本の軽いひもでつない だところ, AとBは静止した。このとき, 小 物体Aと天井をつないだひもは鉛直と45°を なし, 小物体Bと天井をつないだひもは鉛直 と30° をなし, またAとBをつないだひもは 水平となった。 AとBをつないだひもの両端にかかる力は等しいものとし、 小物体Aと 天井をつないだひもの張力の大きさをT 小物体Bと天井をつないだひもの張力の大き A, A B さを TB とすると,これらの関係はTB=アである。 また, 2つの小物体の質量の関 係はM=イである。 アの解答群 A ① Th ② √2TA (3) T ④ V3TA ⑤ 2T A ⑥ V5TA A 3 イ の解答群 ①m ②√2m ③ 3_2 ④ √3m ⑤ 2m ⑥ √5m

電流の問題です。 2枚目が解説で、等電位のところを実線や点線で表しています。 R 1の両端が等電位になる理由を教えてください。

物理 問4 図4のように, 内部抵抗の無視できる二つの電池 E1, E2 と抵抗R1, R2, Rg, R, からなる回路がある。 E1, E2 の起電力はともにVで, 抵抗 R1, R2, R, R』 の抵抗値はいずれもRである。 それぞれの抵抗に一定の電流が流れてい るとき,R, とR』に流れる電流の大きさを表す式の組合せとして最も適当なもの を,後の①~⑥のうちから一つ選べ。 6 ↑ R2 Ei I R3 V E2 R1 図 4 ② ③ R の電流 0 0 0 R4 の電流 V V V R 2R 3R R4 (6) VR V 2R 3R VR VI ⑨ VR VR

いまいち問題文の状況が分かりません💦 どうやって求めればいいのでしょうか 答えは(2)1(3)4です

(2) 図2のように、紙面上にæy 平面を, 紙面に垂直に裏から表の向きに軸の正の向きを設定する。 平板電極P1, P2が軸に垂直におかれ, 小さい孔SとS2が軸上にそれぞれあけられている。 また、この電極間には電圧V [V] がかけられている。 電極P2の右側には軸上に小さい孔S3とS4 がそれぞれあけられた箱Fがある。 小孔S3とS4 の間には軸方向に長さl[m〕 の平板電極D1, D2がg軸方向に対して垂直におかれ, 小孔S と S4を結ぶ直線 (直線S3S4) から距離d 〔m〕 だけそれぞれ離れている。 電極D と D2 に挟まれた 偏向部には, 強さE [V/m〕 の一様な電場が軸の正の向きに加えられている。 この電場は偏向 部の外には漏れていない。 また, 電極の端部周辺の電場もy軸と平行であるとし, 小孔S3やS4 と偏向部との隙間は十分狭いとする。 これらの装置は真空中にあり, 重力および地磁気の影響は無視できるとして, 以下の問いに答 えよ。 Z P1 P2 F S, S, S₁₁ d S4 d Vo 図2 D2 Ro l G

教えてください。よろしくお願いします。

図のような電気回路を作成した。 R1 は12Ω, R2は24Ω, R3 は 15Ωの抵 抗値をもつ抵抗で,抵抗 R4 の抵抗値 は未知である。ABは一様な太さを もつ長さ 60cm の抵抗線で,1.0cm 当 たり 1.0Ωの電気抵抗をもつ。点Mは AB間において自由に動かすことがで きるものとする。 Cは電気容量 1.5 μF のコンデンサーである(ただし, 1μF=10-6F)。電圧36Vの直流電源 と2つの電流計の内部抵抗は,いずれ も無視できるものとし、各回路素子の RA R3 2 0 15 0 15Ω S2 R1 D R2 E 24 Q 12Q C 1.5 μ F AA 電流計2 A ↓MB 60 36V 電流計1 (A S1 接続に使用した導線の電気抵抗も無視できるものとする。最初,2つのスイッチ S1, S2 は開いており,コンデンサーCに電荷は蓄えられていないものとする。 まず,M を ABの中点におく。スイッチ S1 だけを閉じ、その後十分に時間が経過した として、次の問いに答えよ。 解答は,単位も含めて記すこと。 A (1)電流計1を流れる電流はいくらか。 (2)電流計2を流れる電流はいくらか。 (3) コンデンサーCをはさんだDM 間の電位差はいくらか。 (4) コンデンサーCに蓄えられた電気量 Q および静電エネルギーWは,それぞれいくら か。 次に,AB間のある位置に M をおき, スイッチ S1, S2の両方を閉じた。十分に時間が 経過した後に電流計1を見ると、 電流値は2.1Aであった。このとき、次の問いに答えよ。 解答は,単位も含めて記すこと。 (5) DE間の合成抵抗はいくらか。 (6) 抵抗 R』の抵抗値はいくらか。 (7)このとき、コンデンサーCに電荷がまったく蓄えられなかった。このことから, AM間の長さを求めよ。

問2の解説の赤で丸をしているところで、なぜ2を掛けるのかがわかりません。教えていただきたいです🙇‍♀️

15 問1 問2 ⑥ ① 問1 図のように, 上のばねは hだけ伸び. 下のばねは 1-hだけ縮んでいる。 よって, 小球にはたらく力は、 大きさ (h) の上のばねが上向きに引く力 大きさ チューk (i-h) 1-h 12 の下のばねが上向きに押す力と 大きさmgの下向きの重力であ る。 したがって, 小球にはたら 力のつりあいから h mg 2X5 15 k(l-h)+k(l-h)-mg=0 図 a であるので h-1-mg h=l- 2k 以上より,正しいものは ①。 問2 小球の高さが1になったとき ばねの長さの合 計がりなので,図bのように, 上のばねはy-21だ け伸び, 下のばねは自然の長さとなっている。 て, 小球にはたらく力は,大きさ fi=k(y-21) の上のばねが上向きに引く力と大 きさmgの下向きの重力である。 したがって, 小球にはたらく力の つりあいから k(y-21)-mg=0 であるので y= mg_ k +21 y y-21 よっ 0000000000 また, 手がした仕事 W は ば ねとおもりからなる系の力学的エ ネルギーの変化であり,図aと図 bの状態の小球の重力による位置 エネルギーの変化 4U力と弾性 力による位置エネルギー (弾性エ 図b ネルギー)の変化 4U ばね の和に等しい。 よって W=4U力+4U ばね mg =mg(l−h)+{½k(y−21)² — 1½ k(1–h)³×2} =mg(1-h)+1/12k(y-21)°-k(1-h)。 以上より, 正しいものは ⑥ 。