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Science Junior High

この問題の(4)がわかりませんでした! 答えはイになります! なぜコイルは回り続けないのでしょうか? 教えていただきたいです!

の 42 (1) 実験の②のとき, 電熱線に加わる電圧は何Vか, 求めなさい。 (2) 図1の回路に, 抵抗102の電熱線を図2のようにもう1つつなぎ, 1秒間あたりのハン ドルの回転数を3回にしたとき, 回路に流れる電流の大きさは何Aになるか, 最も適切な ものを,次のア~エから1つ選び, 記号を書きなさい。ただし, 回転数が同じとき, 手回 し発電機が回路に加える電圧は, 電熱線の数に関係なく一定とする。 ア 0.07 A 図3 コイル 20L 線Y 線X イ 0.14 A ウ 0.21 A 拡大 エナメル 拡大 エナメル エ 0.28 A 実験 2 1本のエナメル線を用意し, 図3のように, エナメル線の両端を少し残して, 正方形 のコイルをつくり, 残した部分の下半分のエナメルをそれぞれはがし, 線X, Yとした。 ② 図4のように, 水平な台の上に, 導線A, Bをそれ 図4 ぞれつないだ2本のアルミパイプを固定し, S極を上に した円形磁石の真上にコイルを垂直にして, 線X, Yを パイプにのせた。このとき, エナメルをはがした側を下 の エナメルをはがした部分 図5 線X 線Y アルミパイプ コイル 線Y コイル S極 水平な台 にした。 導線B N極 ③ 導線A, Bに手回し発電機をつなぎ, ハンドルを時計 回りに回すと, 電流は図5の矢印の向きに流れ, コイ ルは回転しながら移動した。 (3) 実験2について説明した次の文の a, bの( 記号を書きなさい。 水平な台 線X 導線A 導線B アルミパイプ 円形磁石のS極 導線A )の中から,それぞれ適切なものを1つ選び, 3. 〈計25点 ハンドルを回すと, コイルに電流が流れて磁界から力を受けるため, コイルは線Xから線Yの方 向に見て a(ア Yのエナヌルをはがしていない部分がアルミパイプに接し, コイルに電流が流れなくなり, 磁界 から力を受けなくなる。一方, 物体にはb (ア 慣性 イルは動きつづけ, 線X, Yのエナメルをはがしている部分が再びアルミパイプに接し, 電流が 流れてコイルはさらに回る。 時計回り イ 反時計回 回り始める。 コイルが回っていくと, 線X, V 5F イ 弾性)という性質があるため,コ 5F イ3 a (4)/ 実験 2を, 線X, Yの上側半分のエナメルもはがして行うと, コイルは垂直の状態からどのよう になるか, 適切なものを, 次のア~エから1つ選び, 記号を書きなさい。 ア 垂直のまま, まったく回転しない。 ウ 半回転し, 回転が止まる。 b イ 4分の1回転し, 回転が止まる。 1回転し,回転が止まる。 1イ (4Y エ 植物の葉の表側と裏側

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Physics Senior High

マーカーで印をしたところの解説がイマイチよくわかりません。グラフの意味もあまりピンとこないです。 詳しく教えてほしいです。 また、できれば別解があれば教えてほしいです。

十反 初理 う 支点0(ビン) の た。I。の最大値はいくらか(キ)。また ω を R, L, Co. Ve のうち必要なものを使って表 せ(ク)。 のの 棒A の 棒B (配点率 33 %) の ao 小球B OP の 小球A はう R 図3 Og C= 子の II 図1に示すように,抵抗値 R の抵抗,自己インダクタンス Lのコイル,電気容量 C の平 bo かをつ 行板コンデンサー,スイッチ Sからなる回路がある。平行板コンデンサーは極板間の距離 x 図1 を変えることができる。極板問距離 x = d のときの電気容量を C = Co とする。最初,コン デンサーに電荷は蓄えられておらず極板間距離は x =d であり,スイッチは開いている。 テの物 -OP まず,端子 a-b 間に起電力 E の直流電源を接続した(図2)。抵抗に電流が流れ始め,その 後十分長い時間が経過すると,電流が流れていないとみなせるようになった。 R (1) 電流の最大値はいくらか(ア)。また最終的にコンデンサーに蓄えられた電気量はいくら 99 S E- か(イ)。 Cニ 次に,直流電源をはずしてスイッチを閉じたところ,コイルに振動電流が流れる現象(電気振 bo 動)が観測された。 (2) 電気振動の周期 T はいくらか(ゥ)。またコイルを流れる電流の最大値はいくらか(エ)。 図2 その後,端子 a-b 間を導線でつなぐと抵抗に電流が流れ始め,十分長い時間が経過した後, 電流が流れていないとみなせるようになった。 P (3) この間に抵抗でジュール熱として消費されたエェネルギーはいくらか(オ)。 R V。 今度は,端子 a-b 間の導線をはずしスイッチを開いて,端子p-q 間に電圧の実効値 V。 be の交流電源を接続した(図3)。抵抗を流れる電流の実効値を I。として,以下の操作により電源 の角周波数 を推定することを考える。 (4) コンデンサーの極板をゆっくりと動かし極板間距離 x をdよりも小さくしたところ, 動 C = bo かす前より I。が大きくなった。このことから推定される は問い(2)の電気振動の角周波 図3 数より大きいか小さいか。 ω と問い(2)の T の関係を不等式で示せ(カ)。 としたところで I。が最大となっ 4 (5) さらにコンデンサーの極板をゆっくりと動かしx=

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