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Physics Senior High

【物理 電磁気学】 以下の問題について。 (3.)の解答赤マーカー部分がなぜ成り立つのかが わかりません、、詳しい解説お願いします!

561. 磁場を横切る金属棒$ 図のように, 水平な xy平面上でァ軸に平行となるよう に, 電気抵抗がなく十分に長い 2 本の導体 レールP, Qが間隔 7 で固定され, Pは接 地されている。 2 本の棒 1 , 2 がy軸に平 行にレール上に置かれ, ヶ軸の方向になめ らかに動くことができる。棒1, 2の質量はそれぞれ zi, Zzz, レール間に渡したとき の電気抵抗はそれぞれ 束,,。 である。ァ=0 の部分には, 鉛直上向きに磁東密度の大き さきがちぢの一様な磁場がかけられている。棒 2 をァ>0 の部分に速度0 で置き, 棒1を ァぐ0 の部分から初速度 (>0)ですべらせるとき, 次の各問に答えよ。 (1) 棒1がァー0 を通過した直後に, 棒 1 に流れる電流 7。の大きさと向きを求めよ。 (2) 棒2を流れる電流が7になったとき, 本2が受ける力チの大きさと向きを求めよ。 (3) (②)のとき, 微小時間 7 あたりの秩 2 の速度の変化は 。ニーー であり, 棒2 の運動量の変化は zzゅニル7 と表される。このとき, 棒1が受ける力から棒 1 の運 動量の変化が求まる。これを利用し, 棒1, 2 の運動量の和が保存されることを示せ。 (4) 時間が十分に経過すると, それぞれの棒の速度は変化しなくなった。このときの 棒 1 の速さとレールQの電位を, ヵ。 を用いてそれぞれ表せ。 (13. 東京工業大 改)

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Physics Senior High

解説お願いします🙇‍♀️

3]16気体分子の運動 図のような, 1 辺の長さがとの立方体の容器に閉じて められた温度の理想気体の圧力を, 次のようなモデ ルで考える。 ・気体分子は質量 7。 の質点とみなす。 ・気体分子は容器の中に W 個あるが, 互いに衝突する ことはない。 ・気体分子は容器の壁と弾性術突する。 -/ 個の気体分子はすべて同じ速さ 2 で, 特定の方向 にかたよらず, 容器の壁と衝突するとき以外は等束 直線運動をしている。 アボガドロ定数を W。, 気体定数を ア とする。ことのとき, 下の文章中の空欄[ ア に キ |に入る適切な数式を記せ。 速度ゥ(9,。 9。。 の。) をもつ気体分子が ァ 軸に垂直な壁面に衝突すると速度の ァ 方向成 分は 7。 になる。よって, この衝突で壁に与えられる力積の大きさは| ア | である。こ の気体分子は時間 | イ ] の後。再び同じ壁面に衝突する。したがって, 単位時間に分子 1 個が壁に与える力積の大きさは[ ウ ] となる。一方, 22ニ2。?+ 2.2+ 2。? であるが, 個の分子の速度の向きにはかたよりがないので, ?,? を気体全体で平均した値は。 2 を 用いて, | エ ] と表すこととができる。よって, W個の分子がこの壁に及ぼす力の大きさ は ア。。 が, 2 を用いて[ 所 | 気体の圧力は[ カカ ] と書ける。これを理想気体の状 熊方程式と比較すると, 。, , 7 を用いて, 分子1個の運動エネルギーは| キ |と書 ける。 の 2 9 (ア) IPwo| (1 計e 22 3 () 375 (キ) 2が。

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