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数学 高校生

問5でなぜ速さが一定となるのでしようか。起電力と誘導起電力が等しくなったのちも、どうせ導体棒には下向きの重力が働いて下向きの加速度が存在すると思うのですが、、

全統模試】 数αは0 Jo 1+x² す定数とす C2:y 有してい 第1回転 全統検 全統 2020 3 (配点33点) 図1のように、鉛直上向きで磁束密度の大きさがBの一様な磁場中に、2本のなめ らかな導体レールXYが開隔で平行に置かれている。2本のレールの左側は水平で1. 同一水平面内にあり、途中から水平面となす角が0となるように傾斜している。水平 (1 部分の左端には、抵抗値R の抵抗R. 切り替えスイッチ S. 起電力の電池Eが接続 されている。 レール関には、長さん抵抗値 R. 質量mの金属棒PP' がレールに垂直 に設置されている。 金属棒PP' は, レールと垂直な姿勢を保ったまま。 レールから外 れることなくなめらかに動くことができる。 抵抗Rおよび金属棒PP 以外の電気抵抗 は無視でき,また, 電流が作る磁場の影響も無視できるものとする。 重力加速度の大き さをgとして, 以下の問に答えよ。 RIIT レール Y 111 R, m レールX 図1 切り替えスイッチSをaにつなぎ, レールの水平部分で金属棒PP'に右向きの初速 を与えたところ、 やがてPP'はレールの傾斜部分に達することなく, 水平部分で 静止した。 問1 金属棒PP' の速さがとなったときを考える。 このとき、 金属棒PP' をP'か Pの向きに流れる電流の大きさをIとする。 (1) 金属棒PP' に生じる誘導起電力の大きさを, B, を用いて表せ。 (2) 抵抗 R と金属棒PP' からなる閉回路について, キルヒホッフの第2法則を表 す式を書け。 R, I L, B, を用いて表せ。 (3) 金属棒PP' の運動方程式を書け。 ただし, PP' の加速度は右向きにaとし a LLBを用いて表せ。 (4) 加速度αを, m, R, LB, を用いて表せ。 問2 金属棒PP' が動き出してから静止するまでの間に、 抵抗 R で発生したジュール 熱を求めよ。 次に, 切り替えスイッチSをbに接続し, 金属棒PP' をレールの水平部分で静かに 放す。 このとき, 金属棒PP' は傾斜部分に達する前に一定の速さとなり、その後レー ルから離れることなく傾斜部分を運動するようになった。 問3 金属棒PP' の水平部分での一定の速さを求めよ。 問4 傾斜部分を運動し、金属棒PP' の速さがとなったとき、 PP' の加速度を求めよ。 ただし、加速度は斜面に沿って下向きを正の向きとする。 5 やがて金属棒 PP は傾斜部分で一定の速さとなる。 このときの電池の供給電力 をW, 抵抗 R と金属棒PPでの消費電力の和をPとする。 一定となった速さを、 W, P.m, g, eを用いて表せ。 usina ひひ V=UBX 30 IBR 運動方程式 ・3 →ひ 5, -B 運動方程式 usont (2) ZRI=ひBℓ (3) ma=-IBR (4) 3 問2.RとPで発生したジュール熱の和は1/21m² どちらも抵抗値が同じなのでRでのジュール熱は Q = = = =^ mus ² = = myst 3, BO aBl →F md = ミラデ+I'Bl TB 一定の速さ⇒ al=0. E Bl a=- DATE IBT ucose [Bl coso UB²³1² 2m² 導体棒の速さがひとなった時 ザックの法則 E-UBX= ZRI! 4 3 E ・千 mgy PPに流れる電流ⅠはRRI=E-UBWSO Ⅰ = (E-uplus) Bl 2R 4 a's (E-VB) Bl 2m ma= mgsing + IB co so a= gsind t 15ftinec w+msing xひたエレン ==ma². (E-valcoso) By coso 2 91= Wil cost ネルギー保存 (Wingsing. u = (P) P-W mgsing 2 辞ックのし 仕

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数学 高校生

全問の答えと解説お願いします🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♀️

3 ある旅行会社では、参加者を10名以上50 名以下に限定したバスツアーを企画している。 このバスツアーを実施した場合にかかる費用には、「参加者の規模に応じて一律にかかる費 用 貸し切りバスの費用など) と 「参加者1名ごとにかかる費用」(施設への入場料など) がある。 参加者が 26名以上になると貸し切りバスを2台用意する必要があるため, 「参加者の規模 に応じて一律にかかる費用」は次の表のようになる。 参加者の人数 規模に応じてかかる費用 10名以上25名以下 26名以上50名以下 120000 円 210000 円 また、参加者が15名以上の場合、団体割引が適用される施設があるため、 「参加者1名ご とにかかる費用」は次の表のようになる。 参加者の人数 参加者1名ごとにかかる費用 10名以上14名以下 15名以上50名以下 6000円 5000円 参加者の人数をx名(xは10以上50以下の整数), 1名あたりの参加料を4円 (a は 12000以上の整数)とし, このバスツアーを実施したときの利益について考える。ただし, 利益とは参加料の合計から「参加者の規模に応じて一律にかかる費用」と「参加者1名ごと にかかる費用」の合計を引いた金額のことであり、キャンセル等による参加者の欠員や消費 10:20:50.12000≦a 税等の税金は考えないものとする。 (1) x = 14 とする。 利益が76000円となるような, α の値を求めよ。 (2) x=20 のときの利益をA円, x=30 のときの利益をB円とする。 このとき, A,Bを それぞれを用いて表せ。 また, A-BI≦30000 となるようなαの値の範囲を求めよ。 (3) (2)の A-BI≦30000 を満たすαの最大値をMとする。 1名あたりの参加料 が M円の とき,利益が参加料の合計の30%以上 40%以下となるようなxの値の範囲を求めよ。 ( 配点 25 ) 4 だ (1) (2) (3)

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