この問題の(２)で、なぜ電流がI[A]でいいのか、電位差はEsで考えるのか分かりません。E0の電圧はどこに行っちゃったんでしょうか。解説お願いします

た,R を求めよ。 118 図1のように, 起電力E [V], 内部抵 抗r[Ω] の電池Dに内部抵抗 rv [Ω] の電 圧計 V を接続した。 このときVが示す値 は,Eではなく、 (1)[V]である。 そこで電池Dを, 図2のように, 電池 Eo, 抵抗線 AB, 検流計 G, 既知の起電力 Es [V] をもつ標準電池 Es およびスイッチ S1, S2 を組み合わせた回路に接続した。 AB は太さが一様で, 接点Cの位置は調整で き, AC間の抵抗値が読み取れるように なっている。 SL を開いたとき, AB に流れ る電流をI [A] とする。 S を閉じ S2 を① に入れた状態でGに電流が流れないよう にCの位置を調整したときのAC間の抵 抗値 Rs [Ω] は, Rs= (2) [Ω]となる。 次にS2 を ②に入れ、 再びGに電流が流 れないようにCの位置を調整したとき, AC間の抵抗値をR [Ω] とすると, Eは既 (千葉工大) 電圧計V rv a E r 電池D 図 1 Eo A Es ① E r 電池D 図2

(3)でなんでaが-20になるんですか？

チェック問題1 レンズのつくる像 標準 12分 焦点距離 20cmの凸レンズAがあ る。 図のように,レンズの左方60cm の位置に長さ5cmの物体 PQ を置い た。 P1 Q A (1) 物体 PQ の像の位置はどこか。 また, 像の長さはいくらか。 (2) PQ をレンズの左方10cmの位置にずらすと像の位置と長 さはどうなるか。 (3 (1)の状態に戻し焦点距離 40cmの凹レンズBをAの右方 10cmの位置に置いた。 このとき物体PQの像のできる位置 はどこか。 また像の種類(実像,虚像, 正立,倒立)および長 さはいくらか。 甘本的にレンズの問題の解法は2つしかない 1つめは12話の

(２)でなぜBが高電位になるのか分かりません 回転すると右向きの磁束が増えるからそれを妨げるために、AからBの向きに電流が流れるのでAが高電位になるんじゃないんですか？

f B セント 135 〈交流の発生> 113 (2) 辺abは磁場を横切る体なので、 誘導起電力の式 「V=Blo」 を用いる。 (3)(pq間に発生する誘導起電力) (コイルの各辺に生じる誘導起電力の和) 標準問題 (5) コイルに生じる誘導起電力の大きさは、ファラデーの電磁誘導の法則 「V=-N4 at」を用いる。 A 135.〈交流の発生> 図1のような辺の長さが1の正方形 abedからなる1回 巻きのコイルを,磁束密度Bの均一な磁場の中に置き、 磁 力線に垂直な軸のまわりに,一定の角速度で図の矢印の 向きに回す。 コイルの両端はそれぞれリング状の電極p と qを通して,常に抵抗Rとつながっている。 このとき、コ イルは回転するが, リング状の電極と抵抗は静止したまま である。図2(a) と (b)は回転軸にそって見たコイルと磁力線 (a) = 0 である。図2のように,コイルの面と磁場の角度は,時 N S P 9 R- 図 1 B (b) t=to N S N S 刻 t=0 のとき 0=0, 時刻t=to のとき 0<B<1であ R cd ab 8 図2 った。次の問いに答えよ。 [A]各辺に生じる誘導起電力を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。答 えには1,B,w, tのうちから必要なものを用いよ。 〇 (1) 辺 ab 部分の速さを表せ。 (2)時刻における辺 ab 部分に生じる誘導起電力の大きさを表せ。 (3) 時刻 t における各辺に生じる誘導起電力を足し合わせることで, pq間に発生する誘導 起電力 Vの大きさを表せ。 〔B〕 ファラデーの電磁誘導の法則を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。 答えには l, B, w, tのうちから必要なものを用いよ。 (4) 時刻 t におけるコイルを貫く磁束を表せ。 (5) 時刻 t におけるコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさを表せ。 ただし、必要であれば, 次式を利用してよい。 Asin wt =wcoswt, 4t ⊿coswt =-wsin wt At [C] 抵抗に流れる電流I と消費電力Pを考える。 p から抵抗を通って q に流れる電流の向 きを正とする。 記 (6) 時刻 t = to における辺 ab に流れる電流Iの向きを図1に矢印で示せ。 また電流Iに よってコイルが磁場からどのような向きの力を受けるか説明せよ。 (7) 消費電力の最大値 Pmax を1, B, w, R のうちから必要なものを用いて表せ。 また, P と wtの関係を 0≦wt2 の範囲でグラフに図示せよ。 [23 徳島大〕 (8)電流が磁場から受ける力 「FIBL」の向きは、フレミングの左手の法則より判断する。 2 (7)消費電力Pは, 「PIV=PR=」から適当な形の式を用いる。 〔A〕 (1) 辺abの速さひab は, コイルの回転半径が であるので,速さと角 2 速度の関係式 「v=rw」 より Vab 51=- (2) 時刻において,辺ab は水平から角度 wt 回転しているので 辺ab の磁 場に垂直な方向の速度成分 Vabi は図a より 上向きを正として Vabi = Dab COSWt=coswt と表される。 辺ab に生じる誘導起電力の大きさ | Vab|は, 「V=Bl」 より |Vab|=|Blvabi|=| 11=B1.12 cost=/12/Blacoswt| このとき,swt< ならば誘導起電力の向きはレンツの法則A より bが高電位となる向き ※Bである。 (3) 磁場を垂直に横切る辺は辺abと辺cdであり, これらの辺にのみ誘導起 電力が生じる。 辺cdについても 時刻に生じる誘導起電力の大きさを |Veal として求めると, 辺ab についての(1),(2)と同様になり <<-*A によっ くる磁 れた磁 B 公式カ 状 |V|=|Blucas|=|Bl-cos wt|=Bl³w|cos wt| 誘導書 Out < ならば誘導起電力の向きはレンツの法則よりdが高電位とな る向きである。 求め V=|Van|+|Vcal=12Blwlcoset|+1/2 よって Vab と Veaの誘導起電力の向きは同じ方向であるので, pq間に発 生する誘導起電力の大きさ Vは Blwcoswt|=Bl°ω\coswt| 〔B〕 (4) コイルの面積をSとする。 時刻において, コイルは水平から角 ・度回転しているので、 磁場に対して直角方向に射影したコイルの面積 Sは図bより S=S|sint|=|sinet| このとき、コイルを貫く磁束は、磁束の式 「Ø=BS」より, 0<wt<πで のコイルの向きに対してコイルを貫く磁束を正とすると =BS = Blsinat (5)(4)においてコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさ|Vは,ファラデーの 電磁誘導の法則 「V=-N2」より 4t |V|=|-1×40 |=|_ A(BIªsinwt)|=|- BF²-- =l-Bl2wcoswtl=Blw\coswt|C Asin wt At ---

この問題は、コンデンサーに誘電体を入れたのになぜ電圧は一定なんですか？コンデンサーに誘電体を入れたらVは小さくなると思いました。スイッチが閉じられていて回路が閉回路ならその時点で電位差Vは一定ということですか？

(1)起電力 Vの電池につながれた チェック問題 2 誘電体の挿入・引き出し 容量Cのコンデンサーの極板間 の下半分に比誘電率2の誘電体 をゆっくりと入れた。このとき に外力がした仕事 W を求めよ。 V 28 C 標準 10分 (2)次にスイッチを開いてこの誘電体を抜いた。 このときに 外力がした仕事 W2を求めよ。

(5)のb 解答で最大変位の波形が図fのようになるとありますがなぜですか？※Eのところの説明の正弦曲線の式の理由も教えて欲しいです🙇‍♀️

78.〈正弦波の波形〉 標準問題 図1のように、x軸の正の向きに一定の速さで正弦波が進む。 この波の波長を入振幅 とする このとき,媒質の各点は単振動をする。 いま、時刻 t=0,媒質の各点につ いて図1のような変位が観測できたとして、 次の問いに答えよ。 (1) (a) 位置における媒質の振動の周期を答えよ。 3 位置 c における媒質の速度uと (b) 位置における媒質の変位」と時刻tの関係を図2に示せ。 大値をひとしてよい。 さぁで進むとき, ひと時刻の関係を図3に示せ。 ただし,媒質の速さの最 (2) 図1に示した波に対して振幅, 波長がともに2倍の正弦波がx軸の正の向きに一定の速 (a) 媒質の振動の周期は,図1の波の何倍か答えよ。 媒質の速さの最大値は,図1の波の何倍か答えよ。 (3) 図1は,媒質の変位をy軸へ移して、 縦波を横波のように表しているものとする。このと 時刻 t = 0 において, 図中の位置aからiのうち最も密な点をすべてあげよ ひ 次に、図4のように, 波長 入, 振幅Aの正弦波 (図4中の実線の波) がx軸の正の向きに一 定の速さで進むとともに, 同じ速さでx軸の負の向きに進む同じ波長で同じ振幅の正弦 波 (図4中の破線の波) がある場合を考える。 実線の波の進む速さと波形は図1の波と同じ である。ただし,図4の状態を時刻 t=0 とする。また、図中の位置aからiは等間隔にと られている。 ③ (4) (a) 時刻 t=0 における合成波を図4に示せ。 ※図中の位置からのうち、時における媒質の速さが最も大きな点をすべて 答えよ。ただし,すべての点で速さが0である場合は, 「すべてゼロ」と答えよ。 (a) 位置 dでの媒質の振動の周期は、 図1の波の何倍か答えよ。 位置dでの媒質の変位の最大値は,図1の波の振幅の何倍か答えよ。 (c) 位置gでの媒質の速さの最大値は,図1の波の媒質の速さの最大値の何倍か答えよ。 時刻 = 0 の波形 波の進む向き 変位 y abcde g h 位置 置 x 図1 変位 y 図3 図2 実線の波 破線の波 4 a d e 図 4 位置 X 香川大

(1)で電圧は抵抗の比だからで解いてもあってますか？答えrvE/rv+r

118 図1のように 起電力E [V], 内部抵 抗r [Ω] の電池 Dに内部抵抗rv [Ω] の電 圧計Vを接続した。 このときVが示す値 は,Eではなく、 (1) [V]である。 そこで電池Dを、図2のように,電池 E,抵抗線 AB, 検流計 G, 既知の起電力 Es〔V〕をもつ標準電池 Es およびスイッチ St, S2 を組み合わせた回路に接続した。 AB は太さが一様で、接点Cの位置は調整で き, AC間の抵抗値が読み取れるように なっている。 S を開いたとき, AB に流れ る電流をI[A] とする。 S を閉じ S2 を ① に入れた状態でGに電流が流れないよう にCの位置を調整したときのAC間の抵 抗値 Rs〔Ω]は, Rs= (2) [Ω]となる。 次にS2 を ②に入れ, 再びG に電流が流 れないようにCの位置を調整したとき, AC 間の抵抗値をR[Ω] とすると,Eは既 電圧計V ry a b r E 電池D 図 1 Eo A B G Es ① S1 E r 電池D 図2

この問題の問6と7が解き方が分かりません 解説をお願いしたいです

J 8 非等速円運動 【標準30分・28点】 長さの糸の端に質量mの小球をつけ、図に示すように、もう一方の端0を中心 にして鉛直面内で振り回し、円運動させる。重力加速度をの糸の張力をTとして 以下の問いに答えよ。なお、回転中の糸の長さは一定 (1) とみなし よび空気の抵抗は無視できるものとする。 外 問6 次に れた。 小 はいく 小球の大きさお のをつ るもの 問7 ま 糸が O Acts (m) 1.9 0 T P A Vo mg 図2 問1 小球が最下点にあるときを基準にして,糸が鉛直方向から角0だけ傾いたとき (P点) の小球の位置のエネルギーをm, g, 1, 0 を用いて表せ。 問2 小球が最下点にあるときの速さを” として, P点における小球の速さ”を、エ ネルギー保存則より求め, g, vo, 1, 0 を用いて表せ。 問3 P点における半径方向 (PO方向) の運動方程式を, T, m, l,g,v, 0 を用い て表せ。 てせ 問4 上の関係により,糸の張力Tをm,I,g,vo を用いて0の関数として表し,横 軸に 0,縦軸にTをとって, 0≧≦2の範囲におけるTの変化の概略を図示せよ。 ただし,小球は回転円運動を続けるものとする。 問5 小球が回転円運動を続けるには,最下点における速さ”はいくら以上でなけれ ばならないか。 1g を用いて表せ。

滑らなくなるのは速度が同じになる時っていうのは、動いてないように見えるって意味ですか？

★★ 標準 8 板の上を動く物体 図のように, なめらかな水平面上に,質量 4m の長い板Bが静止している。 Bの左端に質量mの小物体A をのせ, Aに右向きの初速度vo を与えた。 AとBとの間には 摩擦があり,このとき, AはBの上をすべり, Bは面上をすべ り始めた。 AとBとの間の動摩擦係数をμ'. 重力加速度の大き Vo A B- さをgとする。 また, 右向きを正とし, AはBの上から落ちないものとする。 AがBの上をすべり 始めてから. すべらなくなるまでの時間を求めよ。 ヒント AがBの上をすべっているとき, AとBは同じ大きさの動摩擦力をおよぼしあっている。

7、8、9の解き方を教えてください🙇‍♀️

10 ★ 基本 7 自由落下と鉛直投げ上げある高さから小球Aを自由落下させると同時に,その真 下の地面から,小球Bを速さ9.8m/sで鉛直に投げ上げると, 高さ 4.9m の位置で 両者が衝突した。鉛直上向きを正とし,重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 (1)A,Bが衝突するのは,Bを投げてから何秒後か。/秒後 (2)衝突直前のA,Bのそれぞれの速度は何 m/s か。 【3) Aを落下させ始めた点の高さは何m か。 A-9.8 B A 衝突 B 9.8m/s ★★ 標準 8 気球からの投射 気球が,地上から初速度0で鉛直上向きに一定の加速度で 上昇し, 40 秒後に高さ98mに達した。 このとき,気球から小球を静かには なした。重力加速度の大きさを9.8m/s2 として,次の各問に答えよ。 0.12m/52 気球の加速度の大きさは何m/s2 か。 (2)地上から見て, 小球をはなしたときの小球の速度を求めよ。 (3)地上から見て,小球が最高点に達するのは,小球をはなしてから何秒後か。 (4)小球が地面に達するのは,小球をはなしてから何秒後か。 高さ 98m 気球 ucto 小球を 落下 ヒント (2) 地上から見ると, 小球は,そのときの気球と同じ速さで,鉛直上向きに投げ上げられた運動に見える。 ★★ 標準 思考 ⑨9 鉛直投げ上げ時刻 t=0のときに,地面から小球をある速さで鉛直上向きに投げ上げた。 小球は, 時刻 t で最高点に達した後, 時刻 t で地面に落下した。 (1)小球の地面からの高さ」と時刻tとの関係を表すグラフとして最も適当なものを1つ選べ。ま た,その理由も答えよ。 ① YA A A A A t t₁ t2 t₁ t2 2 t2 (2)地面から最高点までの高さはん 〔m]であった。月面上でこの小球を同じ速さで投げ上げた場合, 最高点の高さは何m か。ただし,月面上における重力加速度の大きさは地上の1とする。 (2) 初速と地上の重力加速度の大きさをそれぞれ記号で表し, 小球が達する最高点の高さを求める。 第1節 物体の運動 49

(1)Aがもう滑っていると分かるのはなぜですか？ Bは下降したと書いてあるので、板を水平にした時AもBも滑り始めたと解釈したのですが、間違っていました。

M A チェック問題 1 運動方程式の立て方 右の図のように,傾きが 自由に変えられる板の上に質 量Mの物体Aを乗せ、軽い糸 でなめらかな滑車を通し質量 mのおもりBをつるした。 物 体Aと斜面との静止摩擦係数 Jo をμlo,動摩擦係数をμとして,次の問いに答えよ。 標準 10 分 m B (1) 6 = 0 つまり板を水平としたとき, Bは下降した。 その加 速度の大きさ a を求めよ。 (2)0 = 0 のとき,Aが斜面下方へすべり始めた。 μo を求めよ。 (3)001のときのBの上昇加速度の大きさを求めよ。 解説 (1) 図a で, 糸は軽いので,両端の張力Tは等しい。 Aは「もうすべっている」 (p.41)ので. 動摩擦力μN を受ける。 《運動方程式の立て方》 (p.56)で, STEP1 Aは右向き, Bは下向きの 同じ大きさαの加速度をもつ。 YA a₁ →IC N 必ず A 等しい UN STEP 2 図のように軸を立てる。 T Mg B. a₁ mg STEP 3 A について, x: 運動方程式: Ma= +T-μN...... ①図a y: 力のつり合いの式: N = Mg ② B について, 文に「一体となαと同じ向きの力は 正、逆向きの力は負 T を消すためのおき, →ナットクイメージ ∞にもっていくと, X: 運動方程式 ma = +mg-T...... ③ ① + ③より, (M+m)a = mgμN まりの式変形♪ ②を代入して,aについて解くと, m-μM a₁ = g 答 M+m a₁➡g つまり, Bの自由落下に近づく 第5章 運動方程式 59