力の向きに物体が動くなら、その力は正の仕事をした W＝＋F X 力の向きとは逆の向きに物体が動くなら、その力は負の仕事をした W＝−F X ここで質問です。下記の写真の中の「W（ D E）仕事」の−が示しているのは、上記に記したような、電場による力とは逆向きに電荷が動いたと... Read More

E VAB= =(5.0×102) =(3.2×10-19) ×(5.0×10²) =1.6×10-16N (3) F=gE 基本例題 72 電場のする仕事 図は帯電した2枚の金属平行板の端近くの電場 の等電位線を示している。 2枚の金属板の間の電位差は1.2×102Vであ | +3.2×10C の電荷を図に示したA→B→C→ D→Eの経路にそって運ぶとき, 各区間で電場に り, 等電位線は 10V間隔で示してある。いま、 |よる力がする仕事はそれぞれ何Jか。 電場がする仕事 W は W=電荷 × 始点と終点の電位差 =gV WAB = (3.2×10-15)×30 一様な電場 |=9.6×10-J 電場の強さ E= V←電位差 d←距離 電場のする仕事は経路によらず, 始点と終点との間の電位差だけで決まる。 W=qV B, Cは等電位なので WBc=0 Wcp = (3.2×10-15 ) ×40 ≒1.3×10-13J 357,358,359 ·++ A WDE = (3.2×10-15)×(10) =-3.2×10-14 J

(4)で、W=3/2nR⊿Tで⊿T=0からw=0になってしまったんですが、どうすればいいのでしょうか？？

リード C 基本例題 25 気体の状態変化 PA 1molの単原子分子理想気体を容器の中に封入し,圧力 と体積Vを図のA→B→C→Aの順序でゆっくり変化さ3po せた。C→A は温度 T の等温変化であり,その際気体は 外部へ熱量 Q を放出した。 次の量を, To, Q, および, 気 Po 体定数Rのうち必要なものを用いて表せ。また,問いに答 O 第8章 気体分子の運動 気体の状態変化 69 えよ。 (1) 状態 B の温度TB (2) A→B の過程で気体が外部にした仕事 WAB と気体が吸収した熱量 QAB (3) B→Cの過程で気体が外部にした仕事 WBC と気体が吸収した熱量QBc (4) C→Aの過程で気体が外部にした仕事 WCA 問 Q=1.1RT のとき, 1サイクルの熱効率eを有効数字2桁で求めよ。 3poVo=RT A→Bは定圧変化である。 気体がし た仕事は 「W'= AV 」 より WAB=3pox (3Vo-Vo)=6poVo ①式を用いて WAB=2RT このときの内部エネルギーの変化 4UNBは「AU = 12/23nRAT」より 3 4UAB = 1 ×1×R(3To-To)=3RT 熱力学第一法則 「4U = Q+W」 と 「W=-W'」 より 「Q=4U+W'」 (W' : 気体がした仕事) なので QAB=3RT+2RT=5RT。 (3) B→Cは定積変化なので、気体が外部 にした仕事 WBc=0 である。 このと きの内部エネルギーの変化⊿UBCは 4UBc=1×1×R(T-3T) A =-3RTo Vo 指針 気体がした仕事を W' とすると, 熱力学第一法則 「4U = Q+W」と「W=-W'」 より 「Q=4U + W'」 となる。 各過程での Q, 4U, W' を表にまとめながら考えるとよい。 熱 効率を求めるとき, 「気体がした仕事」 は正の仕事・負の仕事をあわせた正味の仕事を考え る。一方, 「気体が吸収した熱量」 には、気体が放出した熱量を含めない。 「Q=4U+W'」 より 解答 (1) 状態AとBとでシャルルの法則を用 Vo_3Vo To いると TB よってTB=3To (2) Aでの状態方程式より 3poxVo=1×RT。 ►► 130 3VoV QBc=-3RT+0=-3RT。 [注 QBc<0であるから, 実際には気体 は熱を放出したことがわかる。 (4) C→A は等温変化なので, 内部エネルギ の変化 4UcA=0 である。 また,問題 文より,気体が放出した熱量はQである (吸収した熱量はQo)。 「Q=4U + W'」 より -Qo=0+Wc よって WcA=Qo 以上の結果を下の表にまとめる。 -3RT-3RTo 4U + W' A→B (定圧) 5RTo 3RT 2RTo BC (定積) 0 - Qo 0 -Qo CA ( 等温) 一周 2RTo-Qo 0 |2RT-Qo 問 気体がした正味の仕事 W' は W'=WAB+WBc+WcA=2RT-Qo 気体が吸収した熱量 Qin は Qin=5RT [注 放出した熱量を含めてはいけない。 W' 2RTo-Qo Qin 5RT｡ よってe= ここで, Qo=1.1RT を代入すると 2RT-1.1RT 0.9 e= 5RTo -=0.18 5

大問2の方で、r <roより長方形を貫く全電流が0とあるのですが、なぜそうなるのかがわかりません。 教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

【1】 <L813P12> 2010 長崎大学 2/25, 前期日程 医 教育工歯 水産業 環境科 次の各問いに答えよ。 試験日 問1 次の (7) から(ｴ)に適当な式または語句を入れよ。 AO 断面積 S, 長さ 巻き数Nのソレノイドがある。 ソレノイドに電流を流すと内部には, 中 心軸に平行で一様な磁場ができた。 この磁場の強さは,LL, N を用いると, である。 また, ソレノイドの内部の透磁率をμ とすると, ソレノイド内部の磁束密度B は, H, Mo を用 い ( となる。 ソレノイドに流れる電流Iが4時間に AI だけ増加したとすると, ソレノイドのひと巻きあた AI りに生じる誘導起電力の大きさは, S, I, N, を用いて, (ウ となる。 これを倍 N してソレノイド全体で生じる誘導起電力の大きさを表すとき、係数は れる。 導出過程を記入すること｡ 必要があれば,図を用いてもよい｡ とよば 【2】 <L797P22> 2010 東京工業大学 3/12, 後期日程 工 (第2類) 工(第3類) 工(第4 類) 工(第5類) クラス (A) 図1に示すように、導線を半径r[m]の円形状に一様に密にN回巻いた, 長さ入[m]の円筒 形コイルが真空中にある。 なお, コイルの長さは, 半径に比べ十分に長いものとする。 真空の 透磁率を44 [N/A}]として, 以下の問いに答えよ。 番号 中心軸 氏名 得点 70000 00 00 00 00 00 図1 1 T (a) コイルに電流 [A]を流した。 このときのコイルの中心軸上における磁場の強さを [A/ml, コイルの中心軸から距離r[m] における磁場の強さをH,[A/m]とする。 ここで, 磁気量 1WB の 磁極を, 長方形ABCD の矢印の向きに沿って動かすことを考える。 このとき, IWb の磁極が 長方形ABCD 上を一周するあいだに磁気力によってなされた仕事の値[J]は, この長方形を 貫く全電流J[A]に等しいことが知られている。 すなわちW=Jとなる。 なお、図1に示すよう に, 長方形ABCD は,辺の長さが [m] およびr[m] であり、辺ABはコイルの中心軸上にある。 以上のことから,まず, <n, すなわち辺CDがコイルの内側にある場合について考え,H, Hの比を求めよ。 つぎに,,すなわち辺CDがコイルの外側にある場合について考 え, H を入, s, r,N, I のうち必要なものを用いて表せ。 (b) このとき、巻き数Nのコイルを貫く全磁束 [Wb]は, コイルの自己インダクタンス L[田に 比例してLI [Wb] となる。 Lを共 入Nのうち必要なものを用いて表せ。 なお、このコイ ルを貫く全磁束は, コイル一巻き分を貫く磁束のN倍であることに注意せよ。

2番で、なんでAとBの式を立てなければならないのか分かりません。教えてください

86 連結した2物体の運動 考え方 れ糸の張力がした仕事の分だけ変化する。 (1) 糸の張力は, Aに対しては移動の向き と同じ向きに, B に対しては移動の向き と逆向きにはたらく。 よって, 糸の張力 が A,B それぞれにした仕事を WA〔J〕, WB 〔J〕 とすると, Wa=Txh=Th[J] WB=-Txh=-Th〔J〕 ・A: A, B には,保存力以外の力として糸の張力がはたらく。 A,Bの力学的エネルギーはそれぞ ・B: よって, v= 2Mgh m+M A Th (J), B-Th[J] (2) 床に衝突する直前のBの速さをv[m/s] とする。A,B それぞれに ついて,はじめの位置を重力による位置エネルギーの基準として, (力学的エネルギーの変化)=(糸の張力がした仕事) の関係を使うと, (mv²+0)-(0+0) = Th (1/12/M²-Mgh) (0+0)=-Th ①+②から, 1/2mv²+1/12/M²-Mgh=0 - [m/s] - A kh 50 TAM DE (D amsalter. T B 0.8+0=31 ... 2 Lapter de (m+M)v2=2Mgh 2Mgh m+M [m/s] (2) B が床に衝突する直前 のAの速さはBと同じ で, v[m/s]である。 21.049 [補足 A, B 全体でみると, 張力がした仕事は 0 とな り,A,B 全体の力学的 エネルギーは保存される。

高一の物理基礎、力のつり合いです。 この問題が分かりません。 （2）で作用反作用の関係にある力を示せとありますが、 WBがあるのになぜWAは答えに含まれていないのでしょうか？ どなたか教えて下さい🙇‍♀️

記述 58 作用反作用の法則■水平な床Cに机Bを置き,その 上に荷物Aをのせてある。 (1) 机Bが受ける力をすべて具体的にあげよ。 (2) それぞれの力と反作用の関係にある力を示せ。 (3) 荷物Aにはたらく重力とつりあっている力は何か。 平画B A B

写真の問題の解き方が分かりません！ どなたか教えて下さい🙇‍♀️

12 鉛直上向きで大きさ B [Wb/m²]の一様な磁界 磁 場) のなかで, 質量 m[kg] で長さ 1 [m]の金属棒PQ を水平な絶縁棒Aから軽い導線 SP および RQ で 水平につるした。 S, R を電源につなぎ PQ に電流を 流したところ、図のように, PQ は振れ, 導線部分 SP, PQ が鉛直線と30°の角度をなしてつり合った。 重力加速度の大きさをg[m/s^)] として以下の問いに 答えよ。 (1) このとき PQ 部分を流れる電流の向きを答えよ。 (2) PQ 部分を流れる電流が磁界から受ける力の大きさをm,g,1のうち必要なもの を用いて表せ。 (3) PQ 部分に流れる電流の大きさを求めよ。 (4) つり合いの位置から、 線分SPの接線方向にわずかに金属棒PQを移動し手を放した。 その後の運動の種類と周期を求めよ。 SP=1 とする。 Ac 30° B P

解き方を教えていただきたいです🙇‍♀️

[2] 図の様に重さ WA の物体 A をあらい水平な机の上に置き, 重さ WB の物体Bを,A とつな いだ軽い糸でなめらかな軽い滑車を通してつり下げる。 B に鉛直方向下向きで,大きさ F の一 定の力を加え続けると、Bは静止したままであり, A も机の上で静止したままであった。 (1) A が机の面から受ける静止摩擦力の大きさを求めよ。 (2) B を引く糸の張力の大きさを求めよ。 B A F [3] 質量mの物体A をあらい水平な机の上に置き, 質量mの物体BをAとつないだ軽くて 伸びない糸で, なめらかな軽い滑車を通してつり下げる。 B を鉛直方向下向きに大きさFの一 定の力で引き続けると, A は机の上を右向きに動き出した。 A の加速度の大きさを a とし, そ の向きは右向きである。 AとBを結ぶ糸の張力の大きさを T, 物体Aと机の面との間の動摩擦 係数をμ' とし,重力加速度の大きさをg とする。 (1) 物体Aの水平方向の運動方程式を書け。 (2) 物体Bの鉛直方向の運動方程式を書け。 B F

最大値V0＝BSωってなんでですか？

0= Do cos w t (Do=BS) 時刻 (Wb) (rad/s) (s) V=Vosinot 交流電圧 (V) 1 T 交流の 交流の 周波数 (Hz) (s) 磁束密度のコイルの面積 大きさ(T〕 〔m²) (Vo=BSw) @=2nf 交流の 角周波数 (rad/s) (Wb) Do=BS V₁=BS -Do V (V)A Vo O -Vo T 4 74 T 2 72 37 3T 4 T t(s) t(s)

(2) A→Bの過程で気体が外部にした仕事の求め方が分かりません。 定圧変化なのでW=pΔVより、 3p₀×(3v₀-v₀)=6p₀v₀ になると思ったのですが、答えは2RT₀となっています。 回答はあるのですが解説が無いです。ぜひ回答お願いします🙇‍♂️🙏

1 mol の単原子分子理想気体を容器の中に封入し, 圧力p と体積Vを図のA→B→C→Aの順序でゆっくり変化させた。 C→Aは温度T。の等温変化であり,その際気体は外部へ熱量 3pol Q。を放出した。次の量を, To, Qo, および, 気体定数 Rのう 1. p1 A B ち必要なものを用いて表せ。また, 問いに答えよ。 (1) 状態 Bの温度 T。 C (2) A→Bの過程で気体が外部にした仕事 WABと気体が吸収 した熱量QAB (3) B→Cの過程で気体が外部にした仕事 WBC と気体が吸収 0 V。 3V。 V した熱量QEC (4) C→Aの過程で気体が外部にした仕事 WcA 問 Q=1.1RT, のとき, 1サイクルの熱効率 eを有効数字2桁で求めよ。

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