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物理 高校生

最初の問題から分かりません汗 誰か教えてください!お願いします。

★電磁気6 図1のように, 水平面上に平行で 2L [m] だけ離れた 2直線」と 12にはさま 2L れた領域がある。 その領域に, 平面に垂直で紙面の裏から表に向かう磁弦束密度B b, a L [Wb/m] の一様な磁場が加えられている。 導線と抵抗 R [Q] の2つの抵抗 2 d L B 器をつないで,図1のように1辺の長さが L [m] の正方形の形状をした回路を 作る。回路全体の質量を m [kg] とし, 導線の抵抗と2つの抵抗器の体積は無視 できるものとする。 図1 この回路を辺 ab が直線ムに垂直になるように平面上に置き, 直線1に垂直に右向きに運動させ, 2直線hと2に はさまれた領域を通過させる。 回路と平面の間の摩擦と回路の自己誘導は無視できるものとする。以下では辺ad が 直線iに重なった時刻を=0s, 辺 bc が直線1に重なった時刻を=h [s], 辺 ad が直線l2に重なった時刻を=2 [s], 辺 bc が直線 12に重なった時刻を=t3 [s] とする。解答にはh, 2, 13を用いてはならない。回路の速さが一 定値v[m/s] をとる場合を考える。 (1) 1, 12, tsを求めよ。 回路を流れる電流 (A] (2) 0SSiにおいて, 正方形 abcd を貫く磁束の大きさの単位時間当たりの増加 分を求めよ。 0 (3) 0SShにおいて, 回路を流れる電流を求めよ。また, 回路を流れる電流の0 t(s) SSBにおける時間変化を図2に図示せよ。 ただし, 図1でa→b→c→d→a の向きに流れる電流を正とする。 図2 (4) 0SShにおいて, 回路が磁場から受ける力の大きさを求めよ。また,回路が 回路が磁場から受ける カの大きさ[N) 磁場から受ける力の大きさの 0S広sにおける時間変化を図3に図示せよ。 (5) =0 から=13までに, 2つの抵抗器に発生したジュール熱を求めよ。 (6) =0 から=13までに, 回路を動かすために外力のした仕事を求めよ。 [12 静岡大) ちts) 図3 lN

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物理 高校生

至急です!! 類題Fの問題で、どう計算したら二枚目の画像の答えのようになるのですか?途中式を教えてください!!🙇‍♂️

例題 7 斜面上での物体の運動 マイ p.12 傾きの角が0で, 物体との間の動摩擦係数が'のあらい ca 問 斜面がある。この斜面上に物体を置いて静かにはなすと, 物 体は斜面をすべりおりた。このとき, 物体の加速度の大きさ はいくらか。ただし, 重力加速度の大きさをgとする。人=ト I 斜面に沿って下向きにr軸, 斜面に垂直上向きにy軸をと 解 る。また,物体の質量を m, 垂直抗力の大きさをNとする。 物体にはたらく力を図示すると, 右下の図のようになる。 y軸方向では力がつり合っているので、 0 図のように,物体が運動する斜 指 針面に沿って下向きにr軸, 斜面に 垂直上向きにy軸をとり, 各方向 に力を分解して考える。そのとき、 軸方向では運動方程式, y軸方 向では力のつり合いを考える。 N=mgcos0 よって,動摩擦力の大きさ F'は, 「F'=μ'N」より, F=μ'N=μ'mg cos0 であり,斜面に沿って上向きにはたらく。 求める加速度の大きさをaとすると, エ軸方向の運動方程式は、 *p.54式(06) N a ma=mgsin0ーμ'mgcosθ よって,a=(sin0-μ'cos0)g mgsin0. mg cosé )の斜面上に置いた物体に, 斜面に沿って上向きの初速 度を与え,斜面をすべらせた。 このときの加速度の大きさと 向きを答えよ。ただし, 重力加速度の大きさをgとする。 7 0 mg m 11 の答え 0.50 第2章 力と運動 055 トーー

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物理 高校生

答え•解説は下に書いてあるのですが、(2)のとこでなぜ 弾性力による位置エネルギー=運動エネルギー+重力による位置エネルギーなのかが理解できません よろしくお願いします

入由提S得 弾性力による運動 (基本問題 141 148 なめらかな水平面 AB と曲面BC が続いてい 軸 る。 Aにばね定数 9.8N/m のばねをつけ, その他 に質量 0.010kg の小球を置き, 0.020m 縮めて | 全請が記 誠記 はなす。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) 小球は, ばねが自然の長さのときにばねからはなれる。 その後, 小球は, 水平面 AB から何mの高きまで上がるか。 (②) 水平面 AB からCまでの高さは 0.40m である。ばねを 0.10m 縮めてはなすと, 小 球はCから飛び出した。このときの小球の速さはいくらか。 Il 垂直抗力は常に移動の向きと垂直で : ルギーは重力による位置エネルギーのみである。 あり仕事をしない。小球は弾性力と重力のみから | 最高点の高さきを ヵLm]とすると、 仕事をされ, その力学的エネルギーは保存される。 : ey も テx9.8X0.020* (1)では, ばねを縮めたときの点と曲面上の最高点、 2 0半生 8 8 RNNUOCNG' る ー2. (ではばねを締めたどきの点ど点Cとで, それ | ) 系が呈す逝きを imとすると 上CE ぞれ力学的エネルギー保存の法則の式を立てる。 : リコ Q) 重力による位置エネルギーの | いい 小球の力学的エネルギーは, 運動エネル 』汗上 は ー IX 過 ! 高きの基準を水平面 AB とすると, ばねを縮め : 0 ーの和であり, たときの点で, 小球の力学的エネルギーは, 再 ゞX9. 8X0、 eo 010X 0 / 性力による位思 エネルギーのみである。 曲面 i 圭0.010X9.8X0.40 BC上の最高点で 可さは 0 であり, 力学的エネ | =196=1G pm=14ms WP"欠

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