電磁誘導の範囲についてです。電磁誘導で電流がゼロになることがあると思うのですが、自己誘導はそのようなことは起きないのでしょうか。

リード D 第20章 電磁誘導 169 ? 288. 自己誘導 図のような, 自己インダクタンス 0.10Hのコイル, 25Ωの抵抗, 電圧 10Vの電源, スイッチSからなる回路がある。 ●(1) Sを閉じた直後に, 回路に流れる電流 I は何Aか。 (2)Sを閉じてから十分に時間が経過したとき, 回路に流れる電流 I は何 Aか ●(3) (2)のとき, コイルに蓄えられるエネルギーUは何Jか。 S 0.10H |10V 25Ω 293

物理基礎です (4)はなぜ速さが0m/sではないのですか？ 答えは10でした 解説お願いします！

20 7602 【7】 質量 5.0kgの物体に水平方向の力を加えて, 力の向きに直線運動を行わ せた。物体の移動距離x 〔m〕 と力の大きさF〔N〕 との関係は,図のグラフ で表される。 x=0m における物体の速さは6.0m/s であった。 (1) x=0mからx=7.0m までの間に、力が物体にした仕事 W 〔J〕 を求めよ。 1 ×10=701 (2) x = 7.0m における物体の速さv] [m/s〕を求めよ。 12×5×V1-1/2×5×第=70 (3) x = 7.0m からx=25mまでの間に,力が物体にした仕事 W2 〔J〕を求めよ。 (((4) (4) x=25m における物体の速さ v2 〔m/s] を求めよ。 958 FIN 10. 5 0 9.6 98 2/20y10: 7.0 1.2×103 25 x [m] 2/211-90-70 126 3/23V1=160 32 V=460× = 64 v 10² = 6

電磁誘導がわからないです。 疑問①(3)で電流×eは仕事になる理由が分かりません。 ②(4)で何故少し上昇した後に落下を初めてしばらくすると一定の速さになるのか分からないです。

170 第4編・電気と磁気 a R b S₁ 291. 磁場の中での導体棒の運動図のように, 内部抵抗の 無視できる起電力Eの電池, 抵抗値Rの抵抗およびスイッチから なる回路がある。回路内のabとcd は間隔だけ離れて鉛直方 向に立てられ,それに接した長さ 質量mの導体棒Aが水平に 配置されている。Aは鉛直方向のみに, ab, cd に接しながらな めらかに動くようになっている。 また, 磁束密度Bの一様な磁場 (磁界)が回路に垂直に、紙面の裏から表の向きに加えられている。 重力加速度の大きさをg とし 回路内の導体の抵抗は無視する。 (1) Aを支えたままスイッチを S, に入れた。 その後, 支えをとると, Aは鉛直上向きへ BO E S2 鉛直 上向き d 動きだした。 速さがvのときの電流 I を求めよ。 (2) しばらくすると一定の速さになった。 この速さを求めよ。 (3) このとき,単位時間に、電池がする仕事 W, 抵抗で発生するジュール熱 Q, Aが得 る重力による位置エネルギーUを,それぞれ求めよ。 また, W, Q, U の間に成りた つ関係式を求めよ。 (4) Aが一定の速さになった後, スイッチを2に入れたところ, Aは少し上昇した後に 落下を始め, しばらくすると一定の速さになった。この速さを求めよ。 -285

《類題3》自分で解いてみたのですが、全然答えにたどり着けなかったのでどなたか解説お願いします😭😭🙏🙇‍♀️答えの途中式がなくて困ってます>_<

0 15 例題 3 理想気体の内部エネルギー それぞれ0.62m², 0.21m² の容積をもつ容 器 A,Bをコックのついた細管でつなぎ, Aには温度が3.0×102K, 物質量が 15mol, Bには温度が4.0×102K, 物質量が10mol の単原子分子理想気体を入れる。 コックを 開いて十分な時間がたったときの温度 T [K] と圧力か [Pa] を求めよ。ただ し,容器と周囲との熱のやりとりはなく,気体の内部エネルギーの合計は 一定に保たれるとする。また,細管の体積は無視する。 気体定数を | 8.3J/ (mol・K) とする。 32 指針 気体の混合で、外部と熱のやりとりがなければ全体の内部エネルギーは保存される。 単原子分子理想気体とあることから, (28) 式を用いてよい。 解 内部エネルギー「U = 2 nRT」 ( (28) 式) の合計が一定であるから x 15 x 8.3 x (3.0 × 102) + 303 × 10 x 8.3 × ( 4.0×10²) 2 よってか A 0.62m² 3.0×10²K 15mol = つなぎのに?? 2 15 x (3.0×102) + 10 × (4.0 ×102) 15 + 10 よってT= 混合後の気体の状態方程式 [pV=nRT」 (p.222 (13)式) は px ( 0.62 + 0.21) = (15 +10) x 8.3 x (3.4 × 102) ( 15 + 10) x 8.3 × ( 3.4 × 102 ) 0.62 + 0.21 = 3.4×102K × (15 + 10) × 8.3 × T = = 8.5 × 104 Pa B 10.21m² |4.0×10²K 10mol A 0.24m3 3.2×10²K 20mol 類題 3 それぞれ 0.24m², 0.40m²の容積をもつ容 器 A, B をコックのついた細管でつなぎ, Aには温度が 3.2×10°K, 物質量が20mol の単原子分子理想気体を入れ, Bは真空に する。 コックを開いて十分な時間がたった ときの温度 T[K] と圧力 [Pa] を求めよ。 ただし, 容器と周囲との熱のや りとりはなく,気体の内部エネルギーの合計は一定に保たれるとする。 ま た,細管の体積は無視する。 気体定数を 8.3J/(mol･K) とする。 ヒント 混合前の容器B には気体が入っていないので,気体の内部エネルギーはない。 T:3.2X1ok/P=8.3×10831 熱と気体 B (真空) 0.40m² a

万有引力の問題です。地球の中心から距離nRの円軌道上の重力がなぜ万有引力の公式で求められるのですか？ 重力=万有引力になるのは対象の物体が地球表面または表面付近の時だけではないのですか？

2 と 238. 人工衛星人工衛星が,地球の中心を中心として, 地球の半径のn倍を軌道半径とする円軌道を一定の速さで まわっている。 地球の半径をR,地表での重力加速度の大 きさをgとして,次の各問に答えよ。 (1) この円軌道上では,重力は地表の何分の1になるか。 (2) 人工衛星の周期を求めよ。 例題33] 地球 02020V 1 R nR | 人工衛星 2

電磁誘導について 1)のPQを流れる電流がどうしてI=E-V/Rで表されるのか分かりません レンツの法則でPQにはP→Qの向きに電流が流れるから、I=E+V/Rとはならないのですか？

<発展例題 78 運動する導体棒に生じる誘導起電力・ 図のように,鉛直下向きで磁束密度Bの一様な磁場 中に,起電力Eの電池をはさんだ間隔lのコの字型の 導線のレールを傾きの角で固定する。 これに電気抵 抗Rをもつ長さ 質量mの導体棒PQをのせ、手で 押さえておく。 手を静かに放すと, PQはレールに直交 IN したまま斜面を上昇した。 PQ とレールとの間の摩擦およびPQ以外の部分の電気 抵抗はなく,重力加速度の大きさをgとする。 大の比 LUPO OF (1) PQの速さがになった。このときの誘導起電力の大きさ V,PQを流れる電 流の大きさⅠ, この電流が磁場から受ける力の大きさF を求めよ。 (2) 手を放してもPQ が動かない場合の傾きの角を0とする。 tano はいくらか。 17 解答 考え方 (1) 誘導電流が閉回路を貫く下向きの磁束をつくるように、 誘導起電力が生じる。 (2) 手を放してもPQが動かないv=0 で, PQ が受ける斜面方向の力はつりあう。 (0) い (1) V= I1= |_1.44 |_ B•lu4tcos0 _Pioned =vBicoso icos 4t v=|-1.40|= GRE-VE-vlcose F=IBl=- = R 直で上R BI P 10 > [補足] A]\T (E-vBlcos0) Bl 10 B F R 25 191 21 が受ける斜面方向の力について,v=0 の場合のF (=) 50 Bに垂直 04t vat cose

(4)が分かりません💦 2枚目が解説です。 kΔTcaと置くところから全く分からず...どなたか解説お願いします🙇‍♀️

例題 21 気体の変化 114 115 118 120 121 126 下図のように, 物質量が一定の理想気体をA→B→C→A と状態変化させた。 B→C は等温変化であり, A での絶対温度は300Kであった。 (1) B での絶対温度 TB 〔K〕 と C での体積Vc[m²] を求め p[Pa〕↑ よ。 (2) A→Bの過程で,気体が吸収した熱量は AT I QAB=9.0×10°〔J〕であった。 気体が外部にした仕事 WAB〔J〕はいくらか。 また,気体の内部エネルギーの0.30 変化 AUAB〔J〕はいくらか。 (3) B→Cの過程で,気体が外部にした仕事は WBc=9.9×10°[J] であった。 気体の 内部エネルギーの変化4UBc 〔J〕 はいくらか。 また, 気体が吸収した熱量QBc〔J〕 はいくらか。 3.0×105 1.0×105 C Vc V[m³] (4) C→Aの過程で,気体が外部にした仕事 WcA〔J〕 はいくらか。 また, 気体の内 部エネルギーの変化 4UcA 〔J〕, および気体が放出した熱量 QcA [J] はいくらか。

解答に書いてあるvはおかしくないですか？普通vはv＝Aωcosωtではありませんか？ なぜこうなるのか教えてください。

重要例題 12 鉛直ばね振り子 2分 NED ASKET COFF 図のように, ばねにつり下げられたおもりがある。 それを少し引き伸ばしたのち静か Bay に手をはなした。 その後のおもりの運動エネルギーEと時間tの関係を, tを横軸,E を縦軸として表したグラフはどれか。 次の①~ ⑦ のうちから適当なものを1つ選べ。 ① ② 4 VIZE W N. MATUMS (5) ĽK 6 O ⑦ パ O 考え方 おもりは重力とばねから受ける力の合力に よって単振動をする。 単振動の振幅をA, 角振動数 をωとすると, 時刻 t における速度はv=Awsin wt となる。 おもりの質量をmとすると, 運動エネル ギーEはE=12/2mv=12m mv²=1mA²w² sin² wt [1996 追試〕 となる。 よって, 最小値 Emin=0 (sin'wt=0のとき), 最大値 Emax=1/17mA'ω' (sin't=1のとき)の間で 周期的に変化することになる。 解答

物理です。 （1）です。 これはなぜスレスレでの運動なのに万有引力が向心力になってるんですか？

基本例題 40 人工衛星の運動 地球の表面すれすれの円軌道を,一定の速さで運動する人 工衛星がある。地球の質量をM, 地球の半径を R,万有引力 定数をGとする。 人工衛星の速さ”と周期Tを求めよ。 (2) 地表からの高さが尺の円軌道の場合,人工衛星の速さと 周期は(1)の何倍になるか。 解答 (1) 人工衛星の質量をmとする。運動 v² 方程式 「m=F」 より r 曜針 (1) 万有引力 「F=Gmn2」 が向心力となり, 人工衛星は半径Rの等速円運動をする。 [F=G² .2 M を2R に置きかえると 速さv= m R = Mm R2 G- ひ= GM R R 周期 T= = 2πR√√ GM V 2πR ひ (2) 地表からの高さが尺のとき、円軌道 の半径は 2R である。 (1) の結果のR GM 2R >>194,195 √2 よって 倍 2 R 2R 周期T'=2π･2R√ GM よって 2√2倍 √2 1 = = -√2/20 = √ 2 V 1月 =2√2T

なぜグラフの直線と横軸との交点が限界振動数になるのでしょうか？

リード C 基本例題 68 光電効果 図1は光電効果を調べる装置で, 光を金属面に当て 光 飛び出した光電子を電極Pで捕獲すると, 回路に電流が 流れる。 このときPの電位がKより Vo〔V〕 以上低くな ると,光電子はPに達する前に押しもどされ,電流が0 になる。 光の振動数 [Hz] と阻止電圧 Vo [V] の関係を 調べたら図2のようになった。 光の速さc=3.0×10° m/s, 電子の電気量-e=-1.6×10-19C とする。 (1) この光電管の限界波長 入。 (光電効果が起こる光のう ち最も長い波長) を求めよ。 (2) 金属Kの仕事関数 W は何Jか。 (3) プランク定数んは何J's か。 = 1.8 4.5×1014 W=1.8×(1.6×10-19 ) ≒ 2.9×10-1J h= 第22章 電子と光 187 -0.5 =-1.8 -1.0 e (3) グラフはvが4.5×10 Hz 増加する間に 1.8V 増えるの 1.5 で,傾きは h e 1.8 VoA [V] 1.5 指針 光電効果の式 「Ko=hv-W｣, 光電管の阻止電圧の式 「Ko = evo」 より, だから。図2は傾き , Vo切片-1 h W eVo=hv-W, Vo=hy- W e e e 解答 (1) グラフの直線と横軸との交点が限界振動数vo [Hz] である。 [Vo[V] C 3.0×10° 「c=vodo」の関係より 入。 == Vo 4.5×1014 (2) グラフより Vo軸の切片は1.8V なので W 4.5 1.0 0.5 0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 ≒ 6.7×107m 1.0 20.5 0 319,320 @THE 68 V 24 (x10¹4Hz) 4.5 図2 -10-14×(1.6×10-18)=6.4×10-34J-S の直線である。 傾き 14.5 7 ン [×10 Hz] W e 切片- -1.8 322