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Physics Senior High

問1(2)右側の金属棒は閉回路ではなく、単位時間あたりに通過する磁束の変化は無いのに、なぜ誘導起電力が生じるのですか?(図参照) 解答はBa²ω/2です。(1)で磁束を求めたんだからそりゃそれ使うだろって思うんですけど、でも理論で納得がいかないです。 問3(1)模範解答に... Read More

Ⅱ 図のように,下向きの磁束密度の大きさがB の一様磁場を考える。この磁場中 に、半径αの円形レール二つを十分離して, 磁場に対し垂直に固定する。 それ ぞれの円形レールの上に, 図のように金属棒をのせる。 金属棒は円形レールと A, A' で接しており,円形レールの中心 0, 0′ の回りを, 自由に回転できるもの とする。 ここで, 円形レールと金属棒の摩擦は無視する。 電線を使い, 図のような 電気回路を作る。 Sはスイッチ, rとRは抵抗値がとRの電気抵抗を意味する。 また,電気抵抗R の両端をC, Dと呼ぶことにする。 右側の金属棒に外力を加え続け, 図で示される方向に一定の角速度で、常に 回し続けるものとする。 円形レール, 金属棒, 電線の電気抵抗は無視するものとし て以下の問いに答えよ。 問1 はじめに,スイッチSを開いておく。 (1)時間 At に右側の金属棒は角度 At だけ回転する。 この金属棒が時間 At に切る磁束を求めよ。 (2) OA間に発生する誘導起電力の大きさを求めよ。 (3)抵抗Rに流れる電流の大きさを求めよ。 また, その方向は 「C→D」, 「D→C」のいずれであるか答えよ。 問2 次に,左側の金属棒を動かないように固定し, スイッチSを閉じる。 (1) O'A'間を流れる電流の大きさを求めよ。 また, その方向は 「O'→A'」, 「A' →O′ 」 のいずれであるか答えよ。 (2) O'A'間に発生する金属棒を回そうとする力の方向は, 右側の金属棒の回 転と 「同方向」, 「逆方向」 のいずれであるか答えよ。 問3 次に,左側の金属棒を自由にしたところ,一定の角速度ω' で回転するよう になった。 (1) O'A′間を流れる電流の大きさを求めよ。 (2) O'A'間に発生する誘導起電力の大きさを, w', a, B を用いて表せ。 ま たこの起電力によって作られた電位は, 0′, A' のどちらが高いか答え よ。 (3) ω' wr, Rを用いて表せ。 3 ◇M4(217-31)

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Physics Senior High

この問題では見かけの重力加速度を使っていますが,どのような思考を経て見かけの重力加速度を使うと思いつけばいいですか? また,見かけの重力加速度を用いずに,この問題を解くことができますか?

44 丸 . >12 静電気 円運動 水平方向にx軸,鉛直方向にy軸をと り,大きさの一様な電場 (電界) が水 平方向(+x方向)にかかっている。 長さ この糸の一端を原点Oに固定し,他端に 質量mで正電荷Qをもつ小球をつけた。 重力加速度を⑨とする。 (1) 小球は鉛直方向と60°の角度をなす 図の位置Aでつり合った。 Eをm, g, Qで表せ。 3 E 60° 0 (2)点Aで静止していた小球を, 糸を張ったまま, 0の鉛直下方の位 Bまでゆっくり移動させた。 要した仕事 W を mg,l で表せ。 (3) そして, 位置Bで小球を静かに放した。 (ア) 小球が点Aを通過するとき,その速さをgと1で,糸の張力 Sをmとで表せ。 (イ) 小球が点Aを通過し, 最高点に達したとき,その座標を1で表 せ。 (4) 次に、糸を張ったまま, 小球を点Aから少しずらして放した。 小 球の振動周期をg, l で表せ。 (5)最後に,点Aで静止する小球に, 糸に垂直な方向の初速を与えた ら,小球は点0を中心として, xy平面内で一回転した。 必要な初速 の最小値vo をg.lで表せ。 ( 熊本大) 10.0 vel (1),(2)(3)~(5)★

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Science Junior High

(1)と(2)教えていただきたいです。右は答えです。電流とか磁界系のやつがとにかく苦手すぎるのでよろしくお願いします

実験1,2を行った。 あとの問いに答えなさい。 ('16 大阪府) 【実験】水平に固定した板の上面の中央に棒磁石を置き, 棒磁石の近くに方図I 位磁針(磁針)を置いて, 方位磁針のN極のさし示す向きを観察した。 図Iは, 棒磁石と方位磁針の位置関係を模式的に表したものであり、図I中に点線で した円は,点0 を中心とする円である。 最初に図I中に示した点Pの位置に方位磁針を置いた。続いて、方位 磁針を置く位置を、点Pの位置から円周に沿って,反時計回りにゆっくりと 1周させ、方位磁針のN極のさし示す向きの変化を観察した。 板の上面 N SH 一方位磁針 次に棒磁石を取り除き,板の点〇の位置に穴を開けて板に垂直に導線を通す。この導線に 板の上面から下面に向かう向きに電流を流しながら、点Pの位置に方位磁針を置いた。ただし、 この実験では、地球の磁気の影響は考えないものとする。 (1) 実験1の文中の下線部 ⓒのそれぞれの場合にア ついて、点Pの位置に方位磁針を置いたとき 方位 磁針のN極のさし示す向きとして最も適しているも のを、右のア~エからそれぞれ一つずつ選び、 記号を○で囲みなさい。 ただし, ア~エにおいて, 方位磁針の黒く塗られた方がN極を表しているものとする。 イ ウ I ① @〔アイウエ]©〔アイウエ〕 (2)次の文は, 実験1の文中の下線部 ① における方位磁針のN極のさし示す向きの変化について 述べたものである。文中の(i) 〔〕, (i)〔 〕から適切なものをそれぞれ一つずつ選び、記 号を○で囲みなさい。 図I中の点Pの位置から, 方位磁針を置く位置を, 円周に沿って、 反時計回りにゆっくりと 1周させたとき, 方位磁針のN極のさし示す向きは (i) 〔ア 時計 イ反時計回りに 1 (茸) 〔ウ エ オ カ 4〕回転する。

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