全く分からないので解説ありでできればお願いします。Ｉだけでも大丈夫です。

360 第4章 電磁気 3 電流と磁界電磁誘導 359 正方形導線 60一様でない磁界中を落下する導線 (2001年度 第2周) 図2-1のように、一辺の長さがLの正方形導線が、磁場中を, 鈴直上向きにと った。軸に沿って原点に向かって落下している。この磁場(磁東密度)Bのx成分と よ成分は、それぞれ、B,= -Qr, B,= Cz (C1は正の定数)で与えられる。y成分は0 である。正方形の面は、 平面に平行で、 各辺はx軸またはy軸に平行であり. 正 方形の中心はz軸上にある。導線は変形しない。導線の質量を m, 電気抵抗をRと し、導線の太さは無視できるものとする。また、 この実験は、真空中で行うものとす る。このとき、以下の設問に答えよ。 落下する導線中には、ファラデーの電磁誘導の法則に従って、誘導起電力が発生 し,誘導電流が流れる。 (1) 導線がこの位置にあるとき, 導線を貫く磁来束のが、の=L'B, = L'Cz で与えら れることに注意し、 誘導電流の向きとして正しいものを,次の(a), (b)のうちから 選び、かつ、その理由を述べよ。 (a) 正方形を上から見て時計まわり (b) 正方形を上から見て反時計まわり (2) 導線がェの位置にあるときの落下速度の大きさをpとするとき,導線中に生じ る誘導起電力の大きさ/と誘導電流の大きさ」を求めよ。 図2-1 B。 I 電流が磁場Bから受ける力は, 磁場のx成分とz成分(図2-2参照)のそれ ぞれから受けるカの和として表すことができる。以下の設問では, 誘導電流のつく る磁場は無視してよい。 (1) 誘導電流と B,--Crによって, 導線全体が受ける力下の大きさを求めよ。 (2) 誘導電流と B,= Czによって, 導線全体が受ける力での大きさを求めよ。 B、 正方形導線 図2-2 I 十分に大きなzの位置から落下させた導線の落下速度の大きさは,やがて, ある 値で一定となる。 (1) を求めよ。ただし、 重力加速度の大きさをgとする。 (2) 導線の落下速度が に達した状態において、 導線の失う位置エネルギーは何 に変わるか、簡に述べよ。

Bについての力の釣り合いはどうして分かるのですか？

78. あらい斜面上のつりあいと運動 傾きの角が0 のあらい斜面上に質量皿の物体Aを置き, Aに結んだ糸 で, 図のように,なめらかな滑車を通して質量Mの物体 Bをつるす。 Aと斜面との間の静止摩擦係数をμ, 動摩 擦係数をμ, 重力加速度の大きさをgとして, 以下の問 いに答えよ。ただし, tan0>μ とする。 (1) Bの質量 Mが M.より小さいと, Aは斜面下方にすべりだす。 M、を m, μ, θを用 いて表せ。 (2) Bの質量MがM.より大きいと, Aは斜面上方にすべりだす。 M.を m, μ, @を用 M。 いて表せ。 /2) 次に、 Bのかわりに質量 Ma(>Ma) の物体Cをつるしたら, Cは一定の加速度で降下 した。 Cの加速度の大きさaをm, Ma, 9, μ', 0 を用いて表せ。 【熊本大 改) 例題 17 0

どうして√2／1をかけるのか教えてください。。

第4章●運動の 3 1物体の運動方程式 傾きの角が45° のなめらかな斜面を,質量4.0kgの小物 体がすべり下りている。このときの小物体の加速度はど の向きに何m/s?か。重力加速度の大きさを9.8m/s? と Step0 Stepe Step する。 F= )4,0×9.8 × -40×98x 2 19.6W5N ニ 4,0x98 45°

(3)なのですが、なぜrの抵抗が、誘導起電力によって生じた電池より上にあるのですか？

418 導体棒に生じる誘導起電力(電池を含む回路格)磁束 密度B[T]の一様な磁場が紙面表から裏向きにかけてある平 面上に、2本の滑らかなレールを平行に距離/(m]隔てて置 いた。レールどうしは起電力 E[V]の電池をはさんで右図の ように接続してある。質量 m[kg], 抵抗値ヶ[Q]の導体棒 ABをレールに対して垂直な状態で置き, 静かに手を放す。 (1) 手を放すと導体棒はどちらに動きだすか。図の左か右で答えよ。 (2) 導体棒の速さがっ[m/s]になったとき, 導体棒に生じる誘導起電力の大きさを求 B 8 165 B めよ。 (3) (2)のとき, 導体棒に流れる電流の大きさを求めよ。 (4) 十分時間が経ったとき,導体棒に流れる電流の大きさを求めよ。 (5)(4)のときの導体棒の速さを求めよ。 322 |5編 電気と磁気

物理の慣性力の問題です。 加速度の大きさは求められたのですが、時間の求め方がわかりません。 教えてください🙇‍♀️

3 慣性力 p.65 大きさaの一定の加速度で水平な直線上を走っている電車の車内で, 物体を天井か らつり下げていた糸が切断された。このとき,物体の床からの高さはんであった。糸 が切断された後の物体について,車内に静止している人から見た加速度の大きさと, 床に達するまでの時間はそれぞれいくらか。ただし,重力加速度の大きさをgとする。

(3)で、V(b)=V(c)になるのはわかるんですけど、V(b)がQ/4πεbじゃない理由がわかりません。r=bでの電場の強さもE=…の式で表されて点電荷の電場と同じではないのですか？

】 電気力線の密度が一様となる例 電荷が球面上に一様に分布する場合) 実戦 基礎問 68 /N=. -S=4π (電荷が平面上に一様に分布する場合) (正·負に帯電した金属板) 図のように,半径aの導体球を導体球と同心の電荷を もたない内半径めで外半径cの中空導体球で囲み,半径 aの導体球だけに正の電荷Qを与えた。導体の球面か ら出る(または入る)電気力線の本数はその面積によら ず一定で, その分布は一様である。また,電気力線の本 1本(Eo: 真空の誘電率)で与え 電気力線と電場 Q Q Q E= 4TEor S N=2本 -Q 図1 図2 数は単位電荷あたり, 1の電場の強さは, Eoとんの関係より, E=kQ 。 Eo られるものとする。 13) 中心からの距離が6, cの位置における電位をそれぞれ求めよ。た州。 無限遠方の電位を0とする。 (防衛大) 図3 (1) 静電誘導により,導体中に電気力線は存在せず,電場は0である。 ●ガウスの法則 電気量Qの電荷から出る(Q>0 の場合)。 たは電荷に入る(Q<0 の場合)電気力線の本数 N は, クーロン 解説 (2) 題意より,中心からの距離rが くrくbおよび c<r では,右図のように,電気力線は 中心から放射状に出たようになっており, その本数は、 (精講 の法則の比例定数をん, 真空の誘電率を Eo とすると、 JQl (ここで、ー 1 である) 4TE。 N=4rk|Q|= 本 Eo N=Q 本である。電場の強さは単位面積あたりの電気 Eo 力線の本数だから,a<r<b での電場の強さ Eは、 発展 閉曲面を出るまたは入る電気力線の総本数は,閉曲面内部の電気量 の和から求められる。 ●電場と電気力線電気力線の向き(接線の向き)が,その場所の電場の向きで ある。電気力線に垂直な断面を貫く単位面積あたりの電気力線の本数が,その 場所の電場の強さである。 電気力線の密度が一様である場合,面を垂直に貫く電気力線の総本数を N, 面の面積をSとすると,電場の強さEは, N E= 4元r? Q 4TEor2 (3)(2)の考察より,c<r での電場の強さも上の式で表され、点電荷の電場と同じであ る。よって, cSr での電位Vは, 点電荷の場合と同様に, Q V= 4TEor Q 4TEC よって,r=cの電位 V。は、 V= N E=- また,導体中の電場は0であるから,導体中のすべての点の電位は等しい。よって、 r=b の電位 Voは, Point41 Q V。=V。=- 4TEoC 電気力線の分布が同じ → 同じ電場. 電位の公式に従う Q 4TEor? (3) 6, cともに、 4TEOC 154 9.電場,コンデンサー 155 第4章 電気と磁気

(1)のF=MAの式からつくった、F=3MaのFになぜ動摩擦力が含まれていないのですか？

(U 離1を求めよ。 図のように,な 87.動く板の上での物体の運動 めらかで水平な床の上に質量2.M の直方体の物体A があり,その上に質量 Mの直方体の物体Bを置いた。 B 床 A はgとする。 (1) 物体Aの床に対する加速度の大きさはいくらか。

どうして(1)の動摩擦力は左向きなのですか？縮んでいるので右向きではないのですか？

Pに水平方向にはたらく力は, ばねの弾性力, 動摩標力, QがPを押すカげであり, Qに水平方向に はたらく力は,PがQを押すカのみである。 それぞれについて運動方程式を立てる。 (3)では, QがP 44 第4章運動の法則 のここがポイント Pに水平方向にはたらく力は、ばねの弾性力, 動摩擦力, QがPを押す力であり、Qに水平方向に はたらく力は, PがQを押す力/のみである。 それぞれについて運動方程式を立てる。 (3)では, Oが を離れるのはf=0 となるときである。 90 (1) Pには, 右向きにばねの弾性 縮み xo一* 0 力k(xo-x), 左向きにQからの + カfと動摩擦カμ Mg がはた らき、Qには, 右向きにPから の力子がはたらく。それぞれに ついて運動方程式を立てると, 1 Pには鉛直下向きに重力 Mg, 鈴直上向きに垂直抗が Nがはたらき,これらがっ あっているので Ko NA >a P 'R (x0-x) N=Mg これと「F'=μ'N」より, 目 摩擦力の大きさはμ'Mgと なる。 .SA Mg Pについて Q >a Ma=k(xo-x) f lo。 ーfーu'Mg 0 Qについて ma=f (2) の式+の式より (M+m)a=k(xo-x)-μ'Mg _k(xo-x)-μ'Mg M+m よって a=- これをの式に代入して f= m{k(xo-x)-μ'Mg} 3 M+m D08:0 (3) f=0 となるとき, QがPを離れる。すなわち, ③式より k(x-x)-μMg=0 kxo- kx-μ'Mg=0 8.0×トS LMg k よって x=X0

基本例題13の(3)を至急教えてほしいです。 力がつりあっているのに、等速直線運動とはいえ何故上昇しているのでしょうか？

リー 第4章●運動の法則 37 基本例題 13 運動方程式 留量10kgの物体に糸をつけてぶら下げ,鉛直方向に上げ下げする。 >66,67,68 重力加速度の大きさを9.8m/s? とする。 )糸の張力Tが148Nのとき, 物体の加速度a[m/s'] の大きさと向 T きを求めよ。 12) 物体が鉛直下向きに2.0m/s?の加速度で下降しているときの糸の張力の大きさ T[N)を求めよ。 (3) 物体が一定の速さ 4.0m/s で上昇しているときの糸の張力の大きさT[N]を求めよ。 10kg 脂鉛物体にはたらく力は, 重力 98N と糸が物体を引く力Tの2力である。正の向きを定めて, 運動方程式を立てる。 解習(1)鉛直上向きを正の向き とすると,「ma=F」 4148N (3) 速度が一定の場合,物体 にはたらく力はつりあっ 4T より ている。 介。 10×a=148-98 a a=0 T-98=0 よって a=5.0m/s? 向きは鉛直上向き (2) 鉛直下向きを正の向き 98N よって T=98N 198N 2.0m/s 4T POINT とすると,「ma=F」 より 10×2.0=98-T よって T=78N 運動方程式 a = F 質量 加速度 合力 m 98N せ」 Lロー

運動方程式が解説見てもいまいち分かりません😭 誰か教えてください！！

45.2物体の運動 通して図のように質量2.0kgのおもりBをつるしたところ, おもりBは加速度 5.6m/s° で降下した。次の問いに答えよ。ただし, 重力加速度の大きさを9.8 なめらかな水平面上に物体Aを置き, 糸をつけ, 滑車を 45. m/s? とする。 小な氏 ソ >1き平本 () 大の 出 べて o の のMa 半 B g0.S 0.S 面平水さ (1) おもりBが降下している間の糸の張力の大きさ Tは何Nか。 00.0 こぶさ8.0分焼 上の あらい本! にく の の m/sh. (2) 物体Aの質量 Mは何kgか。 な CHECKOW D 大 の 出