問4のコイルの動くむきがどうしてエになるのかがわからないです。解説を読んでも右ねじの法則の使い方が違かったりしてよく分からないです。

0 用している場面 に質問し マイクロホンとスピーカーは同じつくりだときいたのですが、本当ですか。 的に表したものです。 振動板をとりつけたコイルが音に 本当です。 図2は、あるマイクロホンのしくみを模式 よって振動します。 ① 振動で、固定された磁石によるコ イルをつらぬく磁界が変化すると,その変化にともなっ してコイルに電圧が生じ, 交流電流が流れます。 このよう に,振動が電気信号に変換されるのがマイクロホンです。 図3は、 あるスピーカーのしくみを模式的に表したも のです。 ② 図3のスピーカーは、図2のマイクロホンの 逆のしくみで音を出します。 このスピーカーのしくみを 考えてみましょう。 振動板をとりつけた 音 コイル (可動) 振動板をとりつけた コイル (可動) W 交流電流 電流の向き A X 振動板 (四 (可動) 電流の向き B 磁石 NS 磁石(固定) 図2 振動板 (可動) 図3 第3 下線部①について コイルをつらぬく磁界が変化することによって生じる電流を何という か、その名称を書きなさい。 4 次は、下線部 ②について、図3のスピーカーがどのようなしくみになっていることで音が 生じるのかを説明したものです。 I II にあてはまる, 図3で示されたWZの向きの 組み合わせとして正しいものを,下のア~エの中から一つ選び、その記号を書きなさい。 また、 Ⅲにあてはまることばを、交互,磁界という語を使って書きなさい。(5点) 職 電流がコイルに流れることでコイルが電磁石となる。 Aの向きに電流が流れると振動板 をとりつけたコイルは I の向きに動く。 同様にBの向きに電流が流れると振動板 をとりつけたコイルは II の向きに動く。 先生のマイクロホンの説明から考えると、 図3のスピーカーのしくみは III ことで振動板が振動し,音が生じるようになっているとわかる。 I･･･WⅡ･･･X イⅠ･･･X Ⅱ･･･W I...Y Ⅱ...Z I I･･･ZI･･･Y

これの(19)が何度計算しても解答群にある答えになりません。どのように解くのですか？

alp 88 0 B = B₁ mi 91 y 0 Vo S B = B₁ 領域 A 領域 B E x=-d x = d 図2-2 HE x 中軸の正の向きに大きさE [V/m] の電場がかかっている状態で、時刻t=0s において,x = -d[m],y=0の位置から質量m[kg], 電荷g [C] (g>0)の 点電荷が速さvo [m/s] でx軸の正の向きに打ち出された。 -d <x<dにおい ては点電荷の運動エネルギーが電場によって大きくなることを考えると、 時刻 [においてx=d[m],y=0の位置に到達したときの点電荷の速さは, = (18) [m/s],時刻は d および vo, n を用いると (19) [s]

最後絶対値を外して答えにしなきゃバツになると思いますか？？

問5 スピードガンは、物体に超音波や電磁波を当てて反射波の振動数を測定するこ とで,物体の速さを算出する。 いま、実際には角 0 の方向(地点B)から測定 したにもかかわらず,正面(地点 A) から測定したと仮定して速さを算出して しまった。このとき算出した速さ (val)は実際の速さ(m)と比べて大きいか 小さいかを理由と共に述べよ。 また, 相対誤差の大きさを求めよ。 V: V₁ 測 ここで,相対誤差の大きさは で定義される。 {f,V, 0} V.

お願いします！ 中学理科、電磁誘導の問題です。丸をつけた4番の問題の答えが「エ」になるのですが、その理由がわかりません。（私は「ア」だと思っていました。）どなたか説明してくださると嬉しいです！

4 モーターについて調べるために, 次の実験(1),(2),(3)を順に行った。 (1) 図1のように、エナメル線を巻いてコイルをつくり,両端部分はまっすぐ伸ばして、 P P側のエナメルは完全に,Q側のエナメルは半分だけをはがした。このコイルをクリップ 極を上にして磁石を置きモーターを製作した。これを図2のよ でつくった軸受けにのせて、なめらかに回転することを確認してから、コイルの下に N うな回路につないで電流を流した。 回路の AB間には,電流の 向きを調べるため LED(発光ダイオード) を接続して,この部 分を電流がAからBの向きに流れるときに赤 色が, BからAの向きに流れるときに青色が 点灯するようにした。 また, コイルが回転する ようすを調べたところ, 10回転するのにちょ うど4秒かかっていた。 クリップ でつくっ た軸受け エナメルを 半分はがす エナメルを 完全にはがす 図 1 スイッチ 電池 B 青色 LED N極 A 赤色 (2) コイルの下にあった磁石を, 図3や図4のよ うに位置や向きを変え,それぞれの場合につい てコイルが回転する向きを調べた。 LED 磁石 下面はS極 回転の向き 図2 N極 Q (3) コイルのQ側に半分残していたエナメルを 全部はがしてからコイルを固定した。 図5のよ うにコイルのすぐ近くで棒磁石を 回転させ,そのときコイルを流れ る電流のようすをオシロスコープ で調べた。 図6は,このときのコ イルと棒磁石の位置関係を模式的 に表したものである。 01 S極 P Q- 図3 図 4 Cl 回転軸 オシロスコープ P 回転軸 8880 ooo 棒磁石 図5 コイル 棒磁石 図6 このことについて, 次の1,2,3,4の問いに答えなさい。 1 実験(1)において、二つの LED のようすを説明する文として,最も適切なものはどれか。 ア 赤色のみ点滅し, 青色は点灯しない。 ウ 赤色と青色が同時に点滅する。 イ 赤色は点灯せず, 青色のみ点滅する。 エ 赤色と青色が交互に点滅する。 2 実験(1)において, 1分間あたりのコイルの回転数を求めよ。 3 実験(2) で,図3や図4のように磁石を置いたとき, コイルが回転する向きは,実験(1)のとき に対してそれぞれどうなるか。 「同じ」 または 「逆」のどちらかの語で答えなさい。 4 実験(3)において,図6のように棒磁石がコイルの近くをくり返し通り過ぎていく。オシロス コープで観察される波形のようすを示す模式図として,最も適切なものはどれか。 電 0 Bit ア 時間・ + 電 0 流 +1 電 0 流 時間→ イ + 電 0 流 時間 ウ エ 時間→

R2がH’から磁力を受けてますが、H’は何の磁場ですか

電磁力をくわしく調べてもよい。 まず, R上で 180° 正反対の微小部分 P, Qに注目すると、図のよ うに電磁力fを受ける。 上下方向はキャンセルする が左向きが合力として残る。 それはR1 全体につい ても同じことである。 次に, R2の位置では事実上磁 場は 0 である。 もし、 あるとしてもソレノイドに平 行な磁場H' で, P', Q' で働く力はキャンセルして しまう。 S ソレノイドコイルは電磁石であり,R1, R2 も1つ の磁石とみることもできる。 N極とS極の配列は右 のようになっていて,この図からも R1 は左へ動き, R2は動かないことがわかる。 PH H -OP' H Q R₁ R NSSN SN

R2がH’から磁力を受けてますが、H’は何の磁場ですか

電磁力をくわしく調べてもよい。 まず, R上で 180° 正反対の微小部分 P, Qに注目すると、図のよ うに電磁力fを受ける。 上下方向はキャンセルする が左向きが合力として残る。 それはR1 全体につい ても同じことである。 次に, R2の位置では事実上磁 場は 0 である。 もし、 あるとしてもソレノイドに平 行な磁場H' で, P', Q' で働く力はキャンセルして しまう。 S ソレノイドコイルは電磁石であり,R1, R2 も1つ の磁石とみることもできる。 N極とS極の配列は右 のようになっていて,この図からも R1 は左へ動き, R2は動かないことがわかる。 PH H -OP' H Q R₁ R NSSN SN

31図です。 解説を読んでも少し難しいです。 電磁誘導のところ苦手なので分かる方、 図などとともに解説していただけると ほんとに助かります。 よろしくお願いいたします。 答えはイです。

次に拓也さんは,30図のように,台車を点Aのところに置き,N極を上に向けて磁石を台車にのせ、点Aからコイルに 近づけていったところ,検流計の針は + に振れた。また,31図のように,台車を点Aのところに置き, N極を点Bに向け て磁石を台車にのせ、点Aからコイルに近づけていったところ, 検流計の針は + に振れた。 30 N極 コイル S極 台車 ・B い 31図 S極 N極 台車 検流計 コイル .B 検流計 JA DO dd (4) 30図において,台車を点Bのところに置き, S極を上に向けて磁石を台車にのせ、点Bからコイルの下を通過させて点 Aまで動かすと,検流計の針の振れ方はどのように変化していくか。 また, 31図において,台車を点Bのところに置き, S極を点Aに向けて磁石を台車にのせ、点Bからコイルの中を通過させて点Aまで動かすと, 検流計の針の振れ方はどの ように変化していくか。適当なものを,次のア~エからそれぞれ一つずつ選び、記号で答えなさい。 ア + に振れ, 0 に戻った後, 再び+に振れる。 マイナス + に振れ, 0 に戻った後,に振れる ウーに振れ, 0 に戻った後,+に振れる。 イウエ -に振れ, 0 に戻った後, 再びーに振れる。

31図です。 解説を読んでも少し難しいです。 電磁誘導のところ苦手なので分かる方、 図などとともに解説していただけると ほんとに助かります。 よろしくお願いいたします。 答えはイです。

次に拓也さんは,30図のように,台車を点Aのところに置き,N極を上に向けて磁石を台車にのせ、点Aからコイルに 近づけていったところ,検流計の針は + に振れた。また,31図のように,台車を点Aのところに置き, N極を点Bに向け て磁石を台車にのせ、点Aからコイルに近づけていったところ, 検流計の針は + に振れた。 30 N極 コイル S極 台車 ・B い 31図 S極 N極 台車 検流計 コイル .B 検流計 JA DO dd (4) 30図において,台車を点Bのところに置き, S極を上に向けて磁石を台車にのせ、点Bからコイルの下を通過させて点 Aまで動かすと,検流計の針の振れ方はどのように変化していくか。 また, 31図において,台車を点Bのところに置き, S極を点Aに向けて磁石を台車にのせ、点Bからコイルの中を通過させて点Aまで動かすと, 検流計の針の振れ方はどの ように変化していくか。適当なものを,次のア~エからそれぞれ一つずつ選び、記号で答えなさい。 ア + に振れ, 0 に戻った後, 再び+に振れる。 マイナス + に振れ, 0 に戻った後,に振れる ウーに振れ, 0 に戻った後,+に振れる。 イウエ -に振れ, 0 に戻った後, 再びーに振れる。

(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 ---

⑴解説にC1の右側にS極が生じると書いてありました。なぜですか？ ⑶答えはイです磁界が弱くなると誘導電流が逆になるのは何故ですか？

電流。 磁界の変化 0 を回転させると の流れる向き ある。 なぜ右にS 2 [電流と磁界] 電流と磁界に関する次の問いに答えなさい。 (1) 図1のように、C, Ca(同 じ太さの円筒に同じエナメ ル線を同じ回数巻いたコイ ル)を、その中心を通る線が 東西の方向になるように置 1 西 すべり 抵抗器 C ad 電池スイッチ -東 その中央に磁針を置いて, a とc, bとdをそれぞれつ なぎ、スイッチを入れ、電流を流すと磁界が生じるが、この 場合,磁針はどうなるか。 次のア~エから1つ選び、その記 号を書きなさい。 [ アN極がC のほうに振れる。 de イN極がC2 のほうに振れる。 ウ左右に大きく振れる。 エどちらにも振れない。 変化させるこ 電流のこと。 なるほど誘 塩が近づ 妨げよ 向に電 ] 電磁誘導は、磁界が 変化しているときに起こる。 変化の後は、次の変化まで誘 導電流は流れない。 電磁誘導加熱 Q コイルに大きな電流 を流すと、強力な磁界が発生 する。 この上に電気を通しや すい鉄、ステンレスなどの金 属を置くと、電磁誘導により 渦電流が発生して、抵抗によ 金属が発熱する。 これを利 使用したものが電磁調理器であ る。 注意 誘導電流の大きさ 第20 3 コイルに流れる電流 A ] が小さくなると,それによっ て生じる誘導電流も小さくな る。 (2)図1のように, C1 C2 および磁針を置いて,aとd,bと cをそれぞれつなぎ,スイッチを入れ,電流を流すと磁界が 生じるが,この場合,磁針はどのようになると考えられるか。 次 のア~エから1つ選び、その記号を書きなさい。 アN極がC のほうに振れる。 [ イN極がC2 のほうに振れる。 ウ左右に大きく振れる。 くわしく 誘導電流の向き エどちらにも振れない。 (3) 図2のように, Ct, C2 の中 図2 に铁しんを入れ,スイッチを ていこう 入れてからすべり抵抗器のつ すべり 抵抗器 S極 れる。 まみを,抵抗が大きくなる方 向にすばやく動かしていくと電池 スイッチ 検流計 C2 に電流が流れるが,この場合,検流計の針はどのように振 れるか。 次のア~エから1つ選び、その記号を書きなさい。 アスイッチを入れたときに振れ, つまみを動かしているとき は振れない。 イスイッチを入れたときに振れ, つまみを動かしているとき は逆向きに振れる。 ウスイッチを入れたときには振れず, つまみを動かしている ときは振れる。 誘導電流は,その電 流によって生じる磁界が外か ら加えた磁界の変化を妨げる 向きに流れる。 (レンツの法 則)