解説のB→C、C→Aの求め方が理解できません。噛み砕いた説明をお願いします。

問4 理想気体が図に示すA→B→C→Aの変化をした。 このサイクルで気体がした仕事の大きさはいくらか。 P 3Po Po O O 3PoVo O 5PoVo O 2PoVo O 4PoVo O Povo B A Vo C 3V V

3と4番がわかりません 使う公式や考え方を教えてほしいです

8. 自由電子が移動することによって導体には 電流が流れる。 導体中の自由電子の数密度 (単位体積当たりの個数) nは,その導体を特 徴づける基本的な量の一つである。 n を求め る実験を考えよう。 図のように, 幅がw, 高さがd の長方形の 断面をもつまっすぐな導体中を大きさの電 流がy軸の正の向きに流れている。 導体の幅 と高さの方向にそれぞれx軸と軸をとる。 また、導体の両方の側面 KLMN と PQRS の間の電位差を測定できるように電圧計が接 続されている。 電子の電荷をe (e>0) とし 次の問いに答えよ。 K 電圧計 (V L I W N B P 2 S /R (1) この導体に軸正の向きに磁束密度Bの一様な磁場をかけた。このとき,自由電子 の速さをvとすると、 自由電子1個が受けるローレンツ力の大きさはいくらか。 0, B, e を用いて答えよ。 (2) 自由電子はローレンツ力により, 導体側面の一方へ集まり、 他方は少なくなる。 この結果, 両方の側面には互いに反対符号で等しい量の電荷があらわれ, 導体内部 にはx軸方向に電場が発生する。 最終的には, この電場から受ける力と磁場による ローレンツ力がつりあって自由電子は (1) と同じようにy軸に平行に運動する。この ときの電場の強さEをぃと B を用いて表せ。 (3) (2) 自由電子がy軸に平行に運動するようになったとき導体の両方の側面の間の電 位差V を測定した。 自由電子の数密度を、このV と, I, B, de を用いて求めよ。 (4) 側面 KLMN と PQRS ではどちらの電位が高いか。

解説を見てもわかりません。教えてください😭 (1)-(4)です。

27.2物体の運動 物体AとBが,図のv-tグラフ のような速度で, 一直線上を動いている。 時刻 t=0s 0 のとき、両者は同じ位置にあったとして,次の各問に 答えよ。 ( 0≦t≦8.0s の範囲において, AとBの間の距離 が最大となる時刻tは何か。 ↑v[m/s] 8.0 2.0 AZ 95 titino nevit Jg=0 (2) 0≦t≦8.0s の範囲において、AとBの間の距離 が最大のとき,その値は何mか。 =g (3) AがBに追いつく時刻は何sか。 (4) 08.0s の範囲において, 時刻 0s での位置からの移動距離 x 〔m〕 を縦軸,時刻 t[s] を横軸にとり, A,Bのx-tグラフを1つの図にまとめて描け。 (岐自取徳学園士 改) 0 ard B 4.0 8.0 t(s)

解説には納得できたのですが、私の答えはなぜ違うのかがわかりません。 元のコンデンサーの容量Cから面積と間隔がどれくらいになったのかの比で考えるやり方は理解しましたので、私の考え方の間違えている部分を指摘して欲しいです。 よろしくお願いします。

No. Date C₁ 29. (1) id トレース C = 80 & + ²) ₁ S より、 d C₁ = EL-X d r www C₂ = &- 1 3.d 並列なのでCT=C」+C2より、 C₁ = E₁ 2+2x d 3℃ t d 2x 2t + C ε ²X + Eo d H

大問2の方で、r <roより長方形を貫く全電流が0とあるのですが、なぜそうなるのかがわかりません。 教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

【1】 <L813P12> 2010 長崎大学 2/25, 前期日程 医 教育工歯 水産業 環境科 次の各問いに答えよ。 試験日 問1 次の (7) から(ｴ)に適当な式または語句を入れよ。 AO 断面積 S, 長さ 巻き数Nのソレノイドがある。 ソレノイドに電流を流すと内部には, 中 心軸に平行で一様な磁場ができた。 この磁場の強さは,LL, N を用いると, である。 また, ソレノイドの内部の透磁率をμ とすると, ソレノイド内部の磁束密度B は, H, Mo を用 い ( となる。 ソレノイドに流れる電流Iが4時間に AI だけ増加したとすると, ソレノイドのひと巻きあた AI りに生じる誘導起電力の大きさは, S, I, N, を用いて, (ウ となる。 これを倍 N してソレノイド全体で生じる誘導起電力の大きさを表すとき、係数は れる。 導出過程を記入すること｡ 必要があれば,図を用いてもよい｡ とよば 【2】 <L797P22> 2010 東京工業大学 3/12, 後期日程 工 (第2類) 工(第3類) 工(第4 類) 工(第5類) クラス (A) 図1に示すように、導線を半径r[m]の円形状に一様に密にN回巻いた, 長さ入[m]の円筒 形コイルが真空中にある。 なお, コイルの長さは, 半径に比べ十分に長いものとする。 真空の 透磁率を44 [N/A}]として, 以下の問いに答えよ。 番号 中心軸 氏名 得点 70000 00 00 00 00 00 図1 1 T (a) コイルに電流 [A]を流した。 このときのコイルの中心軸上における磁場の強さを [A/ml, コイルの中心軸から距離r[m] における磁場の強さをH,[A/m]とする。 ここで, 磁気量 1WB の 磁極を, 長方形ABCD の矢印の向きに沿って動かすことを考える。 このとき, IWb の磁極が 長方形ABCD 上を一周するあいだに磁気力によってなされた仕事の値[J]は, この長方形を 貫く全電流J[A]に等しいことが知られている。 すなわちW=Jとなる。 なお、図1に示すよう に, 長方形ABCD は,辺の長さが [m] およびr[m] であり、辺ABはコイルの中心軸上にある。 以上のことから,まず, <n, すなわち辺CDがコイルの内側にある場合について考え,H, Hの比を求めよ。 つぎに,,すなわち辺CDがコイルの外側にある場合について考 え, H を入, s, r,N, I のうち必要なものを用いて表せ。 (b) このとき、巻き数Nのコイルを貫く全磁束 [Wb]は, コイルの自己インダクタンス L[田に 比例してLI [Wb] となる。 Lを共 入Nのうち必要なものを用いて表せ。 なお、このコイ ルを貫く全磁束は, コイル一巻き分を貫く磁束のN倍であることに注意せよ。

これって、コイルに対する時速密度が増えていってるから、それを妨げる方向にコイル内で電場が発生して、Q→P に電流が流れるじゃないんですか？

辺の長さα bの長方形コイルを一定の速さで 幅2αの磁場(磁束密度Bで手前向き) を横切らせる。 ・コイルの抵抗をR, 辺 PQ が磁場に達したときを t=0 とする。 次のグラフを描け。 ① 電流の時間変化(P→Qの向きを正) (2) コイルを引く外力Fの時間変化 (右向きを正) b ga V P Q OB 2a-

ex2で質問です。 なぜvblはEを超えて電流が逆流することはないのですか？

100 電磁気 (別解) 抵抗Rを見てみる。 bからaへ電流が流れている。 だからbが高電位。 (3) PQ は等速度で動いているから,力のつり合いが成りたつ。 電磁力は左向き b と Q,aとPの電位はそれぞれ等しい。よって Qが高電位。 に働くから、外力は同じ大きさで右向きである。 外力F=電磁力IBl=B212 R . P=Fv=vBL)2 R (別解) エネルギー保存則よりPはジュール熱に等しい (外力の仕事分だけジュー ル熱が発生する)。 P=RI2=R(vBL/R)2 電磁誘導ではエネルギー保存則にも気を配りたい。 以上をファラデーで考えると, PQba がコイルで, Bは一定だが面積Sが増していくため下向きに貫く磁 束が増す。 そこで上向きの磁場をつくる向き, すなわ ちP→Qの向きに電流を流そうとする (事実, 回路が 閉じているので流れる。) 4tの間の磁束の増加は右図 の斜線部に等しく, 4Φ=Bxwat : V=40/4t=vBl EX2 EX1に続いて, ab間にRの抵抗と起 電力Eの電池をつなぎ, スイッチを付 ける。 PQ をレール上で静止させた状態 でスイッチを入れる。 外力は加えない。 (1) PQ の速さがぁになったときの電流 I を求めよ。 (2) 十分に時間がたったときのPQ の速さを求めよ。 b EZ a a Qv4t 67 EX1 で導体棒 PQ がrの抵抗をもつ場合の電流Iと,Pに対する Q の電位 を求めよ。 V. High レールがなくてPQだけが磁場中を動いているとしよう。 コイルにあたる部分がないのにどうしてファラデーを適用 していくかというと、上のようなレールを仮想的に敷いて 考えればよい。 右の図のように右側にコイルを仮想して考 P えてもよい。 このようにファラデーには融通無碍な所がある。 ↑何ものにもとらわれなく自由 ゆううむげ Bl P Q Q ity P 4p at te B 減少 解 (1) スイッチを入れるとQからPへ電流が流れ, PQ は 右向きに電磁力を受け動き出す。 Ex1 と同様. PQ を電池に 置き替えると右の図になる。 キルヒホッフの法則より E-Bl=RI I=E-VBI R IはQ→Pの向き, このように電池があると必ずしも 誘導起電力の向きにIが流れるわけではないことにも注意。 (2) QからPへ流れる電流Ⅰによる右向きの電磁力がか BlがEを超えて電流が逆流することはない。 Ivの時間変化は右のようになる。 V を増していく。 やがてBがEに等しくなると上の式よ りIは0となる。 すると電磁力も消え, PQ は等速度運動 に入る。又、十分時間か立っと電流は流れないと考えられる Bl=E より 02 BU ↓ E P6 電磁誘導は現象の進行を妨げる E ちょっと一言 EX1や2で,もし, PQ の長 さがレールをはみ出していたとしても 答えは何も変わらない。 確かに PQ 間 の誘導起電力はBLあるが、 回路と して役に立っている部分はvBlだけ だし、はみ出し部分には電流が流れな いので電磁力もIBI でよい。 I 1283 やがては等速 等速度は力のつり合い V₂ P I 68 辺の長さ a, bの長方形コイルを一定の速さで 幅2αの磁場(磁束密度Bで手前向き)を横切らせる。 コイルの抵抗をR, 辺PQが磁場に達したときを t=0 とする。 次のグラフを描け。 (1) 電流の時間変化 (PQの向きを正) (2) コイルを引く外力Fの時間変化 (右向きを正) 101 Q OTT Q V V vBl P Q V a Jp IP vi 10

この問題の(2)、(3)の考え方が分かりません。 (2)に関してはC'の値までは分かりました。

の誘電 5) の答 竜圧を求めよ。 312 導体板にはたらく力 誘電率∈〔F/m〕の 空中で、右図のようなコンデンサーに電圧 Vo- S -2L d] 3C. M d 2 V[V] の電池を接続した。 コンデンサーの極板は 短辺がL 〔m〕 長辺が2L [m] の長方形, 極板の間隔 はd[m] である。 極板間に何も挿入しない状態でスイッチSを閉じて充電した。その後, Sを閉じたまま、上図のようにコンデンサーと同形で厚さ 4 [m]の導体板Mを極板 間の中央に極板と平行を保ちながらゆっくりと挿入した。 なお,電流が流れることによ る回路での発熱は無視する。 (1) 導体板を x [m] まで挿入したときのコンデンサーの電気容量 C〔F〕を求めよ。 (2) 導体板をx=L〔m〕まで挿入するのに外力がした仕事 W 〔J〕 を求めよ。 (3)導体板を(2) よりさらに微小距離 4.x 〔m〕 だけ押し込むのに必要な外力のする仕事 4W〔J〕 を求めよ。 さらに, x=L〔m] のときの外力の大きさF[N] を答えよ。 (1) (2) コンデンサーの接 +||- サヒ # 北

計算が分かりません157.95まではだせました！ そこからなぜどうやったら、1.6×102じょうcmになるのか教えてください

(3) 以下の①~④について, 有効数字を考慮して計算 せよ。 ① 縦 24.3cm, 横6.5cmの長方形の面積(cm]

問2と問3の解説をお願いします。

2@ X線の強さ X線の強さ X線の強さ ニニニニニ= X線の強さ X線の強さ 55 X線の強さ ト の解答群 8 問2 電流電圧特性が図1のようになる(半導体)が。 図2ように、と 3.0 Ωのを、1.5Vの直流電 のを下の~Bのうち1つ選べ。 リンを燃焼させるエンジンがあり、その仕事率は 9 O @ G| にあてはまるものの 空欄 リン1gが燃焼したときに発生する熱量を4.6×10'J 間1 13 の熱効率は である。 に特有の機赤色の炎色反応が確認さ 3) 0.20 4) 0.25 (5) 0.30 6 0.35 と を通じたところ白色の沈殿 00 M 流は *石灰水に 6 4.0m, 横の長さが3.0mの長方形 ABCD の頂点A 振動数了、振幅。位相がすべて同じ音を出した。こ た。 現測者には強めあった大きな音が聞こえた。この観 抵抗 ダイオード 電流(A) って移動すると,音は点0で聞こえた大きさから 本 と 硫化水素 L 徐々に大きくなり、頂点Dを過ぎると再び音は小 -0.5- 塩素 日す音の波長は m である。次に,頂点 つのスピーカーから発する音の振動数をXから 塩素 硫化水素 直流電源 塩素 二酸化炭素 こえる音が徐々に小さくなった後,音が大きくな び音は小さくなった。 振動数fは 塩素 二酸化炭素 図2 9 sとする。 カルシウム 硫化水素 I図 カルシウム 硫化水素 3.0m の解答群 6 カルシウム 二酸化炭素 6 0.90 2 0.10 00 3 0.30 0.50 5 0.70 カルシウム 二酸化炭素 ピーカー の解答群 01 (5 0.66 4 にあてはまる 8TO 0 2 0.30 3 0.42 4) 0.54 6 0.78 問2 空欄 のを下の0~8のうちから1つ選べ。ただし 0 問3 X線管は電子を加速して金属に衝突させることでX線を出す装置であえ 完全に電離するものとし、アボガドロ数はE 30KVの加速電圧をかけて電子を加速することで発生する連続X線の最何法は ×10-1 m である。ただし、プランク定数は 6.6×10-4 1.s 北海 H=1.0, O=16.0, Na=23.0とする。 12 は 11 は3.0×10°m/s, 電気素量は1.6×10-19C とする。 また,電子の加速電圧を変えて, 発生する連続X線および金属の材質で逃旨 水酸化ナトリウム 24gを水96gに完全 [ 3 4ー 水溶液が得られた。この水溶液の質量パー- が決まっている固有X線(特性X線)の強さと波長の関係を調べた。X絶の跡 である。ただし,図中の破線 4) 3.2 5) 4.0 6 5.2 モル濃度は mol/L である。また。 と 風出 さと波長の関係を示す適切な概略図は 12 Nat イオンが存在する。 は加速電圧が小さい場合,実線は加速電圧が大きい場合を示している。 4 340 6 490 6) 510 と 11 の解答群 0 12 ② 2.5 ③ 2.9 3) 4 3.0 6 4.1 (6 5.2 0 0% 20 0.6 12 に最も適するものを 12 の解答群 パラ 0.6 の伸び縮みしない軽い糸の一端を固定し、 水平にして静かに放すと,小球は点0を 直になったとき, 糸は点Pにある細い棒 9 半径rの円周上を運動し、点Pの真上に Pを中心とする円運動をしているとき, て最適な こ.小球の速さは と表せる。 問3 空欄 ウ にあてに d むことなく達するためのrの最大値は のを下の1~8のうちから1つ選べ。 0 波長 度の大きさをgとし、 空気抵抗は無視で 0 15 0 0 1 体積可変の密閉容器に気体を入れ、 積は ア する。 このとき、 0℃ 度が1K変化するごとに気体の体積じ 00 010 の法則と呼ばれる。 0 波長 小球 0 波長 9) 日 1 11 11 1 I 11 S00 11U 111 1 ((00-1 0 彼長 波長