電磁気学の問題になります。 問3以降全く分かりません。教えていただけると助かります。

真空中で円周にそって流れる電流 (円電流) がつくる磁場, および, 円電流と等価な磁気モーメントについて 考える. 一般に,真空中で電流素片Ⅰds が距離 R だけ離れた点につくる磁束密度 dB は dB = Ho Ids x 4π R² で与えられる (ビオサバールの法則) ここで, Mo は真空の透磁率,Iは電流の大きさ, ds は電流の方向に とった微小変位ベクトル, hは電流素片からその点に向かう方向の単位ベクトルである. (1) 下図 (a) に示されるように、座標原点を中心とする π-y平面上の半径aの円周にそって図に示された方 向に電流Iが流れているとき, 点A(0, 0, h) における磁束密度の向きと大きさを求めよ. ただし, ん > 0 とする. (2) 下図(b)に示されるように、座標原点におかれた大きさがpでz軸方向の磁気モーメントが,点A(0, 0, h) に作る磁束密度の向きと大きさを求めよ。 ただし, 磁気モーメントとは正負の磁荷の対が微小な距離だ け離れているものであるが, んはその距離に比べて十分大きいとする. 問 (1) と問 (2) の結果より, 半径aの円電流Iは,十分遠方からみると, 大きさがHoTa²Iの磁気モーメント と等価であると考えられる.このことを利用して,次に, 真空中で円運動する荷電粒子について考える。 ただ し, 古典力学の範囲で考えることとし, この円運動による電磁波の輻射は無視できるとする. (3) 座標の原点に電荷g (> 0) が固定されている。 下図 (c) に示すように、質量がmで-gの電荷を持つ質 点が, g-y平面上で原点の周りを図に示す方向に一定の角速度で円運動している. この円の半径をと する. この質点の円運動を円電流とみなすことにより, 十分遠方からみた等価な磁気モーメントの向き と大きさ on を求めよ。 ただし, 真空の誘電率を e とする. (4) 下図 (d) に示すように、 磁束密度が B (> 0) で軸方向の一様な弱い磁場中で、 問 (3) と同じ問題を考 える ただし, 質点の円運動の半径は問 (3) と同じと仮定する. このときの十分遠方からみた等価磁 気モーメントの大きさを Pen とし, Apo PeB-Poo をBの1次までの近似式として求めよ. 2 •A(0,0,h) Z •A(0,0,h) y Pr (b) C 2 dan dal g 'T

物理のエッセンス(電磁気)6について質問です。 解答の最後にx>aより(2+√2)aとなる、と書かれていますが、仮に(2-√2)aだとしても2-1.414…と正になり条件を満たすと考えてしまいました。 なぜこのような答えになるのでしょうか？

+1C C B 2Q 少し試してみればわかるが, A のよう にx軸からはずれた位置では 0 となる ことはない(点線がQによる電場)。 x 軸上でもBのような位置では右向きど うしで 0 となれない。 Cはそれぞれの電 場の向きは逆向きだが, +2Q による分 が、 電気量が大きく距離も近いから Qによる分を上回ってしまう。 結局, 可能性として残るのは, Dのよ うな位置, x>α しかない。 電場の大き さが等しいから k.2Q kQ 2 x² = A Moth -Q-DX8- (x-a)² ......1 ・① x2-4ax+2a²=0 ∴x=2a±√2a x>aより ((2+√2)a,0)

②の問題についてです。答えは ア です。力学的エネルギーは一定ではないのですか？問題文が間違っていますか？

図7 (2) 図7のように, 上部に定滑車をつけた 斜面を床に固定し, 質量 400gのおもりを 斜面の最も低い位置に置き, おもりとモー ターを、 定滑車を通した糸で結ぶ。 ただ し,おもりから定滑車までの糸は斜面と 平行であるものとする。 ① 図7のモーターに電圧をかけ, 糸を 等速で巻き上げて, おもりを斜面に沿っ て1.5m 引き上げたところ, おもりの ・おもり 斜面 床からの高さは60cmであった。 このときのおもりを引く力の大きさは何N か計算して答え なさい。ただし,100gの物体にはたらく重力の大きさを1N とし,定滑車や糸の質量は無視 でき, おもりと斜面の間にはたらく摩擦や定滑車の摩擦はないものとする。 ②おもりが斜面に沿って等速で引き上げられている間において, おもりのもつ力学的エネルギー の大きさは,どのようになっていくと考えられるか。 次のア~ウの中から1つ選び,記号で答え なさい｡ ア増加していく。 イ変わらない。 1.5m 定滑車 糸 214 ウ減少していく。 モーター -直流電源装置 160cm

高校物理、電磁気の範囲です🙇‍♀️ この問題の（1）について質問です フレミング左手の法則より答えを求めることはできたのですが、なにをやっているのかイメージできません（ ; ; ） 平行導線に、導線PQを繋いで（？）引っ張った向きが何故電流の向きになるのでしょう... Read More

図のように, 水平面内で距離 1 [m] を隔てて張られた2本の平行導線 が、 抵抗 R [Ω] につながれている。 鉛直上向きに磁束密度B [T]の一様 R[Ω] 0 [m〕 な磁場をかけ, 平行導線に垂直に渡した導線 PQ を右向きに一定の速 さ [m/s]で引く。 以下の問いに答えなさい。 (1) PQ 内の自由電子(電荷-e[C])が受けるローレンツ力の向きと大きさはいくらか求めなさい。 なお,向きは(P → Q または Q → P のどちらかに○をつけなさい。) (2) PQに生じる起電力の大きさはいくらか求めなさい。 A. Q7P. (3) PQを流れる電流の向きと大きさはいくらか求めなさい。 なお、向きは(P → Q または Q → P のどちらかに○をつけなさい。) (4) PQを流れる電流が磁場から受ける力の向きと大きさはいくらか求めなさい｡ (5) PQを一定の速度で引き続けるためにはPQに外力を加える必要がある。外力の向きと大 さを求めなさい。 B P [① AB[T] 磁 フレミング zy P v (m/s)

写真の問題についてですが、導体棒がいずれ等速運動をする理由について、 「導体棒はF=IBLより(左手のフレミングで向きを合わせてあげると)右向きに動く。回路abQPを一巻きのコイルと見なしたとき、導体棒が右に動くということは、回路内の下向きの磁界が増えるから、それを打ち消そ... Read More

EX2 EX 1 に続いて, ab間にRの抵抗と起 電力Eの電池をつなぎ, スイッチを付 ける。 PQ をレール上で静止させた状態 でスイッチを入れる。 外力は加えない。 (1) PQ の速さが”になったときの電流 I を求めよ。 (2) 十分に時間がたったときのPQの速さ b R 27 E/ P B↓ a を求めよ。 解 (1) スイッチを入れると QからPへ電流が流れ, PQは 右向きに電磁力を受け動き出す。 EX1 と同様, PQ を電池に 置き替えると右の図になる。 キルヒホッフの法則より _E-Bl R E-Bl=RI I= IはQ→Pの向き, このように電池があると必ずしも 誘導起電力の向きに I が流れるわけではないことにも注意。 (2) Q から Pへ流れる電流Iによる右向きの電磁力が を増していく。 やがてvBlがEに等しくなると上の式よ りIは0となる。 すると電磁力も消え, PQは等速度運動 E h E R Q I X V vBl P V.Bl=Eより. 等電位になる。

写真の問題の(2)についてですが、なぜ電流を流し始めてから時間が経つにつれ、導体棒は速く(電磁力が大きく)なるのですか？

EX2 EX 1 に続いて, ab間にRの抵抗と起 電力Eの電池をつなぎ, スイッチを付 ける。 PQ をレール上で静止させた状態 でスイッチを入れる。 外力は加えない。 (1) PQ の速さが”になったときの電流 I を求めよ。 (2) 十分に時間がたったときのPQの速さ b R 27 E/ P B↓ a を求めよ。 解 (1) スイッチを入れると QからPへ電流が流れ, PQは 右向きに電磁力を受け動き出す。 EX1 と同様, PQ を電池に 置き替えると右の図になる。 キルヒホッフの法則より _E-Bl R E-Bl=RI I= IはQ→Pの向き, このように電池があると必ずしも 誘導起電力の向きに I が流れるわけではないことにも注意。 (2) Q から Pへ流れる電流Iによる右向きの電磁力が を増していく。 やがてvBlがEに等しくなると上の式よ りIは0となる。 すると電磁力も消え, PQは等速度運動 E h E R Q I X V vBl P V.Bl=Eより. 等電位になる。

中学3年数学問題です。問1、問2の問題の解き方を教えて頂きたいです。書き込み多くて申し訳ございません。

39 24 数-21-公岩手-問-10 110 たくみさんの家には、電気で調理ができる IH調理器(電磁調理器)があります。 そのIH調理器は、 火」 の3段階で火力を調節できます。 たくみさんは、 お湯を沸かすときの電気料 金を調べたいと考え, 3段階の火力で15℃の水1.5Lを沸かす実験をしました。 「強火, 火, 次の表1は 「中火」 のときの熱した時間と水の温度の変化をまとめたもので、図は,熱し始めてから の時間を x 分, 水の温度をyとして, その結果をかき入れたものです。 表 1 「中火」 の実験結果 時間(分) 0 2 4 6 8 10 温度 (℃) 1531 47 63 7995 表2 「強火」 の実験結果 2分=12℃ 時間(分) 0 2 4 6 温度 (℃) 15396387 24 24 24 -_-23² 18 P195 96 105 100] 80 60 40 20 4/956 94c (℃) たくみさんは,図にかき入れた点が1つの直線上に並ぶので、 95℃になるまでは, yはxの 1次関数 であるとみなしました。 - このとき, たくみさんの考えにもとづいて,次の問1、問2に答えなさい。 18 小分 0 問1. この1次関数の変化の割合を求めなさい。 20278 問2 たくみさんは 「強火」と「弱火」 でも、 15℃の水1.5Lを沸かす実験を行い、次の表2,表3にま とめました。この結果から、 「強火」と「弱火」 でも 「中火」 と同様に、熱した時間と水の温度の関係 は, 1次関数であるとみなしました。 また,この IH調理器の1分あたりの電気料金を調べ, 表4にまとめました。 2,307 2 表3 「弱火」 の実験結果 1分=90℃ 時間(分) 0 2 4 6 温度(℃) 15233139 4.8 -6- 4 6 8分 15℃の水1.5Lを95℃まで沸かすときの電気料金はいくらですか｡ 「強火」 と 「弱火」 のときの料 金をそれぞれ求め, 「強火」 の方が安い, 「弱火」の方が安い,同じのうち, あてはまるものを一つ選 んで ○で囲みなさい｡ 8 中火 弱火 ×11 10 表4 1分あたりの電気料金 火力 電気料金 (円) 強火 20.6 0.4 0.2 04 of 04.4 x (3) 強火4円 弱火4円

熊大　化学の質問です この問題中の水素核磁気共鳴スペクトルとは、 結局何を表していたのですか どうして答えのような化合物Aの構造になったとわかるんですか 教えてくださると助かります

熊本大-理系前期 HE 3 2-メチルプロパンが十分に存在する状態で臭素蒸気と混合して光を照射したところ,化合物A と臭化水素が得られた。 化合物 A の性質を調べるために,次の(1)~(7) の実験を行なった。 以下 の各問に答えよ。 CI-CH2-O-CH 【実験】 (1) 化合物 A の構造を決定するために, 水素核磁気共鳴スペクトルを測定した。 水素核磁 気共鳴とは 'H 水素原子核が特定の電磁波を吸収する現象で、吸収する波長は水素原子の 結合のしかたなど化学的環境によって異なる。 また,現れた信号の面積比 (ピーク面積比) は水素原子の数の比を表す。 例えば,エーテルの一種である化合物 CI-CH2-O-CH3 の水 素核磁気共鳴スペクトルでは、図1のように2種類の信号aおよびb が現れる。 また, 現 れた信号の面積比はa:b=2:3となり, CH2 と CH3 の水素原子の数の比に相当する。 化合物 A の水素核磁気共鳴スペクトルは図2となり, 1種類の信号しか示さなかった。 20 図 1. 化合物 CI-CH2-O-CH3 信号の面積比a:b=2:3 2017年度 化学 25 図 2. 化合物 A (2) エタノール溶液中で水酸化ナトリウムと化合物Aを70℃で加熱したところ, 化合 物Bが気体として発生した。 (3) 臭素のテトラクロロメタン(四塩化炭素) 溶液 (赤褐色) に化合物Bを通じたところ, 脱色した。

物理の電磁気に関する問題です 出典:大阪大学（理系）2019 2枚目の写真にある問4について、解説では極板Dを移動しても電気量は変わらないため電荷の保存則を用いていますが、 ①「電気量が変わらないのはスイッチ1を切ったから」と言う解釈で良いのでしょうか？ ②解説にある等... Read More

22 2019年度 物理 〔2〕 以下のような,二種類の回路で起こる現象について考えよう。 お I.図1に示すように, 3枚の平行極板 A, B, D が置かれている。極板Aと極 板Bの位置は固定されており,極板Dは摩擦なく, 平行を保ったまま極板に NATURE 垂直な方向に動く。極板D は, スイッチ S を介して電圧 V の直流電源,ス イッチ S2 を介して自己インダクタンス L のコイルとつながっている。 3100 最初に極板 D は極板 A-Bの中間に置かれており,極板D-Aと極板D-Bの 間隔はともにdで極板間は真空になっている。このとき極板 D-A,極板 D-B からなるコンデンサーの静電容量は両方ともにCであった。スイッチ SL とスイッチ S2 はともに開いていて,どの極板にも電荷は蓄積していないもの とする。極板 D の変位をx(x <d), 最初の位置をx=0とし、極板Bか ら極板Aへの向きをxの正の向きとする。極板の面積Sは十分広く, 極板 きとする。他の面積は十万 16 の厚みはd に比べて十分薄いものとする。 極板の端の影響は無視できる。ま た導線及びコイルの抵抗は十分小さく, 無視できるとする。 61923 idid: *** Č6 +6 Aとせよ。 33817343 AJAN B D L X 4 #5820 ASHXU 05-0400 (3₂/Stot 図 1 FV (1) 02 (>) m ようこ出店 narosa # (3)

(3)教えて欲しいです🙇‍♀️ 見ずらくてすみません

2 電流が の向き 流の向 図3 82 大 向き 整流子 ブラシー = 2年 ② モーターが回るしくみをつかもう 図 1 カ (6) 力はどうなりますか。 (5) 図3のように左手を互いに直角に開い て、電流が磁界から受ける力の向きを調べま す。 人差し指は何の向きに合わせますか。 中指は何の向きに合わせますか。 親指の向きは何の向きになりますか。 (7) 磁石の磁界の向き (4) 電流を入 くしたりすると, コイルが受ける 図2 D 図3 (1) 図1で, コイルのADの部分は手前の向きに力を受けます。 この とき, BCの部分は手前・おくのどちらの向きに力を受けますか。 せっしょく (2) 図1から図3では, 整流子とブラシの接触が切りかわります。 こ れによって何が変わりますか。 (3) 図3のAD, BCは, それぞれ手前・おくのどちらの向きに力を 受けますか｡ 教p.201 合っているほうから っているほうへ力を受けます。 受ける力の向き N 電流によ る磁界 の向き! 強め合う BODE 導線 S 電流がおくから手前 に流れている場合 2 解答 p.45 (1) (2) お 電流の向き (3) AD BC は, (6) コイルに入れる磁石の極をN極 流の向きはどうなりますか。 (7) 磁石を速く動かすと, 流れる電 (8) 記述 (7) のようになるのはなぜー (9) 磁石の強さを強くすると,流ね (10) コイルの巻数を多くすると, 清 ②直流と交流のちがいを (1) 乾電池から流れる電流のよ 変わらない電流を何といいま (2) コンセントから流れる電 る電流を何といいますか。 (3)(2) の電流が流れるとき, 数を何といいますか。 (4) (3)の単位とその記号を書 A B (6) 家庭用の電源に利用 (7) 家庭用の電気器具の <重要用語〉 電磁誘導 □ヘルツ(Hz)