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Science Junior High

(2)の②を教えてください。答えはオです。

1 電磁誘導の現象を調べるために、図のような回路を図 つくり、コイル1につながっているスイッチを操作し たときに、コイル2に流れる電流について検流計で確 かめた。 次の問いに答えなさい。 なお、コイル1は一 定方向に導線を巻いたものであり、その巻き方がわか りやすいように模式的に表している。 ('10 山形県 ) b 厳しん N極の位置はX側である。 の向きで、 N極の位置はYである。 の向きで、 N極の位置はX側である。 の向きで、 コイル 3 (1) スイッチを入れると, コイル1はどのような磁界をつくるか。 コイル1のX側のの 界の向きとコイルⅠのN極の位置について述べた文として適切なものを、次のア~エか ら一つ選び、記号で答えなさい。 ア 磁界は矢印 イ 磁界は矢印 ウ磁界は矢印 エ磁界は矢印 の向きで.N極の位置はYである。 (2) スイッチを入れた瞬間、 コイル2には矢印の向きに電流が流れた。 次の問いに答えなさい。 ①スイッチを入れた瞬間. コイル2に電流が流れるのはなぜか。その理由を、コイル1 コイル 2. 磁界の三つの語を用いて書きなさい。 「コイルコに電流が流れたことにより、コイルスの確界が変化 したから 3秒後の電流 ②スイッチを入れてから.5秒後にス表 スイッチを入れてからスイッチを切った瞬間 イッチを切った。 コイル2に流れる電 流に関して、スイッチを入れてから3 秒後と、スイッチを切った瞬間とにつ いて述べたものの組み合わせとして適 切なものを、表のアーカから一つ選 び,記号で答えなさい。〔ウ 〕 (3) この回路におけるコイル2のようかけて 矢印の向きに流れる。矢印の向きに流れる。 イ矢印の向きに流れる。矢印の向きに流れる。 ウ矢印の向きに流れる。流れない。 エ流れない。 矢印の向きに流れる。 オ流れない。 矢印の向きに流れる カ流れない。 流れない。

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Physics Undergraduate

東北大学令和5年度AO入試理学部物理系の問題です。解答がない上、解きすすめ躓きました。よければ(4)以降教えていただけると幸いです。よろしくお願いします。

問2 図2のように xy平面内を運動する荷電粒子を考える. 紙面表から裏向きに磁束 密度の大きさBの一様な磁場がかけられている. 荷電粒子の質量をm, 電荷をg (g>0) とする. 重力の影響および荷電粒子の運動による電磁波の放射は無視できるとする. 以下 の問題では、粒子の速度および加速度が粒子の位置(x,y) の時間tによる微分を用いて, dx dy) および (az,ay) = dvdvy と与えられることに注意すること. (Vx, Vy) = dt' dt. dtdt (1) my 平面内での荷電粒子の速度が (vェ,y), 加速度が (azsay) のとき, 荷電粒子の運 動方程式を m, ax, ay, Us, y, 豆, B を用いて表せ. (2) 荷電粒子の時刻t = 0 での速度が (ux, y)=(V,0)であるとき,一般の時刻 t (t> 0) での速度は (ひz, y) = (V cos wt, V sin wt) となる. ここでw, V は定数で ある. この式を問 (1) の運動方程式に代入することによりωを求めよ. 次に図3のように, 一様磁場に加えて,大きさ E の一様な電場をy軸の正の向きに加 える. (3) 荷電粒子が時間によらない一定の速度 (uz, Uy) で運動しているとき,その速度 (ux, uy) を B, E で表せ. う (4) 問 (3) 一定速度 (uz, Uy) で動く観測者からみた荷電粒子の速度を (ぴっぴY), 加速 度を (ds, dy) とするとき, 運動方程式をm,d's dy, 2,4,B,Eのうち必要なも のを用いて表せ. (5) (4) において, 時刻 t = 0 での速度が (v^2)=(V', 0) であるとする. 問 (2) の 結果に注意して,一般の時刻t (t> 0) での (vay) をt,w, V' を用いて表せ.ここ 問 (2) 解である. (6) 静止している人から見て, 荷電粒子が時刻 t=0において位置(x,y)=(0,0) から 初速度(vェッuy) = (0,0)で運動をはじめた. (a) 時刻t (t > 0) での荷電粒子の速度 (vx, y) を t,w, B, E で表せ. (b) 時刻 t (t > 0) での荷電粒子の位置 (x,y) をt,w, B, E で表せ. (c) 荷電粒子はæ軸 (y = 0) から離れたあと, 時刻 t = T (T> 0) で再び軸上に 戻った. t = 0 から t = Tまでの荷電粒子の軌跡の長さLをw, E, B で表せ. 磁場B 速度(vェッy) 荷電粒子 図2 -X 磁場B 図3 電場E IC

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Physics Senior High

電界、電位、コンデンサーの質問です。 この問題がわかりません。 教えてください。

電界・電位・コンデンサー 16. 図のように,大きさが等しく符号が反対の電 荷+α, -g をそれぞれ点A(0, 4),B(0, -d) に置いた。 静電気力に関するクーロンの法則の 比例定数をkとする。 (1) 原点0での電界 (電場)の強さはいくらか。 (2) x軸上では,電界は成分のみとなる。 点C(2d, 0) における電界の強さは, 原点 0 における強さの何倍か。 17. 図のように, 真空中で原点に電荷Q の粒子 A が 固定されている。 位置 (4a, 3a) に電荷gの粒子 B をもってきたとき, 粒子Bが粒子Aのつくる電界 (電場) から受ける静電気力の大きさはアである。 また, 粒子 B を位置 (4α, 0) まで移動させたとき, 粒子 B にはたらく静電気力のなした仕事はイ である。 ここで,ko は真空中でのクーロンの法則 の比例定数である。 (3) (6) or Ⓒod (8) OS (2) 点における電界の大きさはいくらか。 oa y↑ +qA (0, d) 2 N/C -q B(0, -d) 0 a 3. 電磁気に関する文章を読み、下の問いの答えを,それぞれの解答群のうちから1つ ずつ選べ。 真空中で, 図のような縦0.6m, 横 0.8mの長方形 abcd の各頂点に電荷を置く。 a 点, c点の電荷はそれ ぞれ+4.0×10-°C で, b点の電荷は-3.0×10-°C, d点の電荷は5.0×10-°Cである。 長方形の各辺の 中点をそれぞれ p,q, r, s とし, 中心点を0とする。 クーロンの法則の比例定数は 9.0×10°N・m²/C2 とす る。 (1) 点における電界 (電場) はどの方向を向いているか。 ob ② op 5 oc 4 oq p Al C(2d, 0) x (4a, 3a) (4a, 0) x 0 S q r C

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