(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

詳しく解説お願いします🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♀️ 解答は 問1、(rR+xR²-x²R²)/(xR+r) 問2、rE/(rR+xR²-x²R²) 問3、x=1/2 問4、最小値 です よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

' 図の回路は,起電力がE 〔V〕 の直流電源に R [Ω] の可変抵抗と 〔Ω] の抵抗が接 続されている。可変抵抗の可動端子をc と呼び, 図中 cd間の抵抗値をxR〔Ω] とする。 ただし,0<x<1である。 以下の設問に答えよ。 a ( 人食半 R 03.03 C xR 1 .80 b E r このコン b の効果は無視す だし、板 問1 直流電源を取り除いた状態での, ab 間の抵抗値 R [Ω] を求めよ。 と 問2 直流電源を接続したとき, cd間を流れる電流の大きさ I〔A〕を求めよ。ルギー 問3cを動かすとき, Iに極値を与えるxの値を求めよ。 問4 問3の極値は最大値か最小値か。 理由とともに答えよ。 いる。

(3)の閉回路FCDEFにて電流が流れないのになぜキルヒホッフ第2法則が成り立つのか教えてください

14 抵抗回路 631 =) 図のように,内部抵抗の無視できる起電力が120V 120V 20Ω と70 V の電池, 抵抗値が20Ω 5Ω 4Ωの抵抗か らなる回路がある。 70 V 50 (1) 20Ω 5 Ω 4Ωの抵抗に流れる電流の大きさと 向きをそれぞれ答えよ。 4Ω (2) 4Ωの抵抗での消費電力を求めよ。 (3) 4Ωの抵抗を, 抵抗値が異なる別の抵抗に置き換 えたところ, 5Ωの抵抗に電流が流れなくなった。 この抵抗の抵抗値 R を求めよ。

物理基礎、斜面上のつり合いの問題です。 赤丸をつけたところがなんで30°なのかわかりません。

解 て考える。 (1) 物体にはたらく力は,図aの3力。 重力の大きさは mg [N] 斜面に平行にx 軸, 垂直に y 軸をとる。 N F WX 30° Wy NN-1:2 よって Ny: N=√3:2 よって それぞれの方向について力のつり x軸方向 F-N×1/2=0 y軸方向 NX3 ④式より N=mgx. ③式より F-NX/2/2 2 2 mg=l 1/3 - 23 √3 3 30° mg 図 a 23 1_√3 解法 重力 mg のx成分を Wx, y.成分を W, とする。 mg × = 3 2 3 直角三角形の辺の長さの比より 解法2 それぞれの方向の力のつりあ Wx: mg=1:2 よって Wx= <1 F-Nsin30°=0 N cos 30°-mg=0

静止してる状態から、FtをFtb=32Nに変え、1m動いた時の速度を求める問題です。 解き方教えてください🙇‍♂️🙏

4 FT OH A 1.0 kg 1.5 kg B 2.0 kg FT C 1.5 kg

角θの関係がよく分かりません。マーカーつけた所の角度が同じになる理由を教えて欲しいです

物理 7/7 剛体(1編2章)/p.26 0 p.41 演習3 (1) 図より sin Ao = CD AC 0.12 VO.122 +0.162 =0.60 (2)斜面の傾きが0。 D C 0.12m 0.16m 重力 B をこえるまで直 00 00 方体がすべらな いでいるためには, 0 が摩擦角になっ ていればよい。このときの直方体と斜面 との間の静止摩擦係数をμ とすると, M = tan の関係があるので Mo=tan= 0.12 =0.75 0.16 したがって、μが0.75より小さいとき 直方体は斜面の傾きが 0 となる前に斜 面をすべり始める。

(２)の問題で、最後0.49から0.70になるのが分かりません教えてください

水平面上の点Aを速さ 1.4m/sで通過する質量 1.0kg の物体がある。 平面はなめ らかだが,BC間のみあらく, 物体との間の動摩擦係数は0.15で、距離は0.50m である。 重力加速度の大きさを9.8m/s とする。 例題28 保存力以外の力が仕事をする場合 (1) 物体が BC 間を通過する間にされる仕事は何Jか。 解答 物体が点D を通過する速さは何m/s か。 (1) 鉛直方向の力のつり Nは N=1.0×9.8=9.8N 20 9.8 ハ47 011579.8 -1:47+0,50 A 8.7150 D 0.74 0.785 い 1.70m/mfx1x1.42 あいより,垂直抗力の大きさ μ'N 重力 動摩擦力の大きさfは 1.0×9.8N 「μ'N」より f=0.15×9.8=1.47N よって、物体がされる仕事 W は, 「W=-Fx」より W=-1.47×0.50 =-0.735≒-074J (3) 点Bを通過する速さを UB, 点D を通過する速さを と する。 力学的エネルギーの変化が動摩擦力のした仕事に 等しいので 1/12mo 1 2 mv mum=w 980.9 0.79 17 2 516 14 2 ×1.0×13×1.0×1.4°=-0.735 2 UD2=-1.47+1.96=9.49 よって up=0.70m/s 2mv² = 0.24142 (2) AB, CD 間はなめらかなので力学的エネルギーは保存 される物体は等速直線運動をする)。 9800 =0.29 Point 動摩擦力は負の仕事をする。そのため、力学的 エネルギーは保存されず、減少する20,48 0.98-0.735 L

(2)でV＝vBlの式に代入した時、lのところにrが入るのはどうしてですか??

229 124 |301 交流の発生 磁束密度B[T] の一様な磁場中に,図1 のような1回巻きの長方形のコイルを置き、磁場に垂直な 軸のまわりに回転させる。 だ コイルは,図2のように磁場に垂直な点線の位置 (時刻 t = 0s) から角速度 [rad/s] で回転を始め、時刻 t [s]で 実線の位置にある。 (1)bc 部分に発生する誘導起電力の大きさを求めよ。 (2)ab 部分に発生する誘導起電力の大きさを求めよ。 (3) コイル全体で発生する誘導起電力の大きさを求めよ。 a wt a d 図 1 d 302 抵抗と交流 V Vosin wt の交流電圧に P 図 2 C B B

辺ABおよびDCの誘導起電力を考えなくて良い理由が分かりません

126 辺の長さα[m〕と〔m〕の長方形の 2a コイル ABCD があり(以下,Pとよぶ), その全抵抗はR[Ω]である。 灰色で示 した幅2a〔m〕 の領域には、紙面に垂直 に表から裏へ向かう方向に,磁束密度B A b P a B v B D C [T] の一様な磁場が加えられている。 P を磁場に垂直な方向に一定の速 度v [m/s] で動かす。 時間をt[s] で表し, 辺BC が磁場領域に達した時 を t=0[s] とする。 (1) 0≦t≦a/vにおいて,Pに誘導される起電 力の大きさは(ア) [V] であるから,Pを 流れる電流の強さは (イ) 〔A〕で,Pは磁 場から(ウ)の向きに(エ) |〔N〕の力を 受けている。 0 a 2a 3a v v v

(f)なのですが、Iが正なのを考慮していると思うのですが、各電圧の正負がいまいちわかりません。詳しく解説お願いします。

東京工業大 東京工業大 問題 25 27 ロックどうし及び も傾くことはな =4の場合のみ T" 壁 2 (50点) 図1のように,長さの導線ab, cd と長さlの導線bc を直角につないで 作ったコの字形の導線 X を,水平に固定された直線状の導線Yにつり下げて 作った長方形の回路 abcd を考える。 Yの区間 adの一部は電池, 抵抗器, コイ ルスイッチで作った装置Zで置き換えることができ, Yの両端は絶縁されて いる。XはYを軸に滑らかに回転できるが, 平行移動や変形をしないものとす る。なお, YとZは動かない。 ab, cdの質量は無視でき, bcの質量はmであ り、重力加速度の大きさをとする。 また、磁束密度の大きさがBである鉛直 上向きの磁場が一様に存在している。 導線の太さと電気抵抗, コイル以外の自己 インダクタンス, 電池の内部抵抗, 空気抵抗はすべて無視できるものとする。 回路を流れる電流の正の向きをa→b c d と定める。また,aを通る鉛直 方向の直線と abがなす角を0とし,a から bに向かう向きが鉛直下向きのとき =0であり,ab→c→dの向きに回る右ねじが進む向きを正の向き と定める。さらに,Xの角速度をωとし, 微小な時間 At の間に が △0 だけ変 である。 化するとき,ω= も静止したまま At Asstod 9 を用いて表せ。 の大きさを, つなぐ糸の張力 Mがある値 M min 巨囲でどのように は 0 の値によっ Y d Z A AB a b m C X 図1 [A]図2のように、電圧Vの電池,抵抗値Rの抵抗器 スイッチSを使って 作 adの一部を置き換える。 スイッチをp側に入れると抵抗器のみ 2024年度 前期日程 物理 2024年度 前期日程 物理