この問題の（4）で（ΔB/B）^2の項は無視してるのにΔB/Bの項は無視していないのはなぜですか？

133. <ベータトロン〉 時間変化する磁場による荷電粒子の加速について考えよう。 図のように、原点Oを通り互いに直交するx軸, y 軸, z軸をと る。 AB (1) 等速円運動する荷電粒子の速さを求めよ。 2軸の正の向きに一様で時間変化しない磁場が加えられてお り,その磁束密度の大きさをBとする。この磁場中に質量 m, 電荷 g (>0) の荷電粒子を入射したところ,xy 平面上で原点O を中心とする半径rの等速円運動をした。 y m x v 荷電粒子の円運動は,半径rの円形コイルを流れる電流とみなすことができ,円形コイル を貫く磁束はBで与えられる。このことを用いて, 磁場を時間変化させたときの荷電粒 子の運動について考える。ただし,この電流がつくる磁場は無視できるとする。円形コイル 内部と円形コイル上の磁束密度の大きさを時間とともに一様に増加させる。増加を開始して から微小時間 ⊿t 経過したとき,磁束密度の大きさは微小量⊿B (>0) だけ増加した。 なお、 (4)(5)では2つ以上の微小量どうしの積は無視して計算すること。 (2) 円形コイルに誘導される電場の大きさを求めよ。 闘 (3) 誘導された電場により荷電粒子の速さは増加する。 その理由を述べ, 速さの微小な増加 量⊿v を求めよ。 *(4)磁場の増加により円運動の半径は変わらないと仮定して,荷電粒子にはたらくローレン ッカの大きさと遠心力の大きさを計算し,ローレンツ力は遠心力より大きいことを示せ。 したがって,磁束密度を一様に増加させると軌道が円からずれる。 元の円軌道を保つには, 磁束密度の増加量を一様ではなくすればよい。 このとき,円形コイル内部の磁束密度の大き さの平均値をĒとすると,円形コイルを貫く磁束は2万で与えられる。微小時間⊿t経過 する間に, Bを微小量 4B 増加させ, 円形コイル上の磁束密度の大きさを⊿B'増加させたと ころ,もとの円軌道が保たれた。だだし、磁束密度の大きさはz軸からの距離と時間だけに 依存するものとする。 (8) AB4B' の比 AB AB' を求めよ。 〔22 大阪公立大〕

ラインが引いてあるところで、どうして1/2 λでなくλになるのですか??解説お願いします🙏

198 くさび形空気層による干渉② 解答 (1) Aから見るとき 2Dx l -= (m+1/2)^ Bから見るとき・・・ 2Dx (2) 4x= (3) 2D 2.66D 1.0mm 明線 明線 0.10 m =mλ 考え方 解説 Bから見た場合は,そのまま透過してきた光と、ガラス板で2回反射した光の千 渉となる。また,反射による位相の変化に注意する。 (1) 点Pでの空気層の厚さは,図1より、 x:l=d:D Dx よって,d=2 ...① Aから見るときは,図2のような位相の変化にな る。よって、強め合う条件は、 0 == 2d=m+/12/2)^ 入 D ①式を代入して 2Dx = m+ 次に,Bから見たときは,図3のような位相の変 化になる。2回反射し,それぞれで位相が元ずれる 図1 位相の し ので、結果的に同位相の干渉となる。よって、強め 位相がずれる 合う条件は, 2012d=m入 ①式を代入して, 2Dx = mλ (2)次数が1増えたときに,明線の間隔は △x だ け変化するので,②式より、 2D Ax 274x=1 -Ax = 1 よって, 4x = ...③ 2D (3) 屈折率nの媒質中では,波長が倍になるので, n 屈折率 1.33の水を入れたときの縞の間隔 4x′ は ③ 式より, 1 (3)8 大 小 位相が ずれる 大 図3 30 ソン (t) A(++ m) = b² 518 Ax' = 2D 2.66D 1.33

Aには作用・反作用の法則より壁がAを引っ張る力は、はたらかないんですか？

B mm mmm 例題24 ばねの合成ともにばね定数 k=50N/m のば ねAとばねBがある。 ばねAの一端を壁に固定し、他 端をばねBの一端と直列接続した。 ばねBの他端を F=2.0N の力で引くとき, それぞれのばねは自然の長さから何cm伸びるか。 解説を見る 条件=50N/m.A kx₁ ポイ つり合い→1つの物体にはたらくカ B kx2 -2.0N • F=2.0N0000000020N 解答 ばねAとばねBがそれぞれ [m][m]だけ伸びたとすると、作用・反作用の法則より, ばねBは 手から 2.0 N の力を受ける。 ばねBにはたらく力のつり合いから、 kXx2-2.0N =50N/mxxz-2.0N = 0 よって, x2=0.040m=4.0cm また, 作用・反作用の法則より ばねAはばねBから 2.0Nの力を受ける。 ばねAにはたらく力のつ り合いから, kxx-2.0 N=50 N/mxx₁-2.0 N=0 よって, z=0.040m=4.0cm

(4)についてです。答えを見ると「命中した時の物体のy座標が正であればよい」とあるのですがなぜですか？

12 自由落下と斜方投射■ 図のように,原点O からx軸方向にだけ離れた点Bの真上で,高さん の点をAとする。時刻 t=0 に点Aから小さな物体 を自由落下させると同時に,点0から初速vで弾丸 を水平と角をなす方向に発射した。 重力加速度の 大きさをgとして,以下の問いに答えよ。 (1) 点Oから初速v, 水平と角0 をなす方向に発射さ れた弾丸がx=lに到達したときのy座標y を求めよ。 ひ B x (2) 弾丸が物体に必ず命中するためには, 0, 1,んの間にどんな関係があればよいか。 (3) 弾丸が物体に命中するまでの時間toを, v 1,んを用いて表せ。 OB が地面の場合, 物体が点Bに落下するまでに弾丸が必ず命中するためには,”は どのような条件を満たさなければならないか。 h, l,g を用いて表せ。

物理の質問です。 解説の2行目に書いてある、棒はPを鉛直上向の抗力で支える。のところの意味が分かりません。棒から鉛直上方向に力が出ているのなら、図の下向きに伸びてるmgの矢印は斜めを向いていなくて良いんですか？お願いします

垂直抗力 11* (1) 棒に働く力は右のようになる。 棒はPを鉛直上向きの抗力 mg で支え, その反作用を受ける。 図中の下向き mg が それである。 Aのまわりのモーメントのつ り合いより Mg・1/2 cost+mg. 1/2 coso=Rlsin 0... ① (M+m)g ∴. R= (M+m)g cos 2 sin = 2tan 0 BR 水平方向のつり合いより, 静止摩擦力F は (M+m)g F=R= 2tan0 力の図示の際,Fの向きはこのつり合いを 考えて左向きと決めている。 垂直抗力 NA Rのうで Mg の長さ omg F A 重力のうでの長さ 未知の力が集まっている所 を回転軸とするとよい。

(4)なぜθ=0°を代入するのですか？

必修 基礎問 62 薄膜の干渉Ⅱ 図1は波長の単色平行光線が, 空気中か らガラスの表面をおおう厚さdの薄膜に、入射 角0で入射したとき, 光が反射, 屈折 (屈折角 ゆ) する様子を示している。 空気と薄膜の境界 面上で反射する光はAA'DEの経路 を進み, 薄膜とガラスの境界面上で反射する光 入 A A' B 0 D 1 空気 B' n2 d 薄膜 22 C n3 ガラス 図 1 はB→B'→C→D→Eの経路を進む。 ここで, AB, A'B' はそれぞれ同 位相の波面である。空気, 薄膜の屈折率をそれぞれ1, 2 とし,n22はガラス の屈折率 n3 より小さいものとする。 (1) 光が点Cおよび点Dで反射するとき, 光の位相の変化量をそれぞれ答えよ。 (2)2つの反射光の光路差をもたらす部分の経路差をd, Φを用いて表せ。 (3)2つの経路から来た光が点Eで弱め合う条件をd, 0, n2, 入 を用いて表 せ。 ただし,m=0, 1, 2, ... とする。 (4) d=1.00×10-7 [m], n2=1.40 として, 白色光 を垂直に入射させた。 反射光のうち干渉で打ち消 し合う波長を求めることにより, 何色に色づいて 見えるか。 必要ならば、 図2の色相環を用いよ。 図2には円周に沿って [nm] 単位で色光の波長 を示している。 この図において,円の中心に対し 770nm 380nm 640nm 赤紫 430mm 橙 青 590 nm 黄 ** 550 nm 490mm 図2 色相環 て向き合っている2つの色光を混合した場合にも, 白色に見える。この これら2色は互いに補色(余色)であるという。 例えば、 白色光から 色が消えると補色の緑色に見える。 (甲南

剛体の問題についてです！ (1)で、私は2枚目の画像のように図をかいたのですが、答えを見るとNの力(赤で丸つけた力)はいらないみたいでした。2物体間には作用反作用の力が働くと思っていたのですが間違っているのでしょうか､､？🙏🏻💦

II* 粗い水平な床となめらかで鉛直な壁に,質量 M長さの一様な棒AB を, 床から角だけ 傾けて立てかけた。 そして棒の中点に質量mの 小物体Pを置いたところ, 棒の表面が粗いため Pは棒の上で静止し,棒も静止したままであった。 A点で棒が床から受ける摩擦力の大きさは (1)である。 ただし, 重力加速度の大きさを g とする。 また,棒と床との間の静止摩擦係数をμ とすると, 棒が静止してい ることから (2)の条件が成り立っている。 Pの位置を少しずつ 変えていくと, A点からの距離がxの位置に置いたとき棒がすべらず に静止する限界になった。x= (3)である。 (芝浦工大)

(4)なぜガラス板の中での光の速度のAD方向の成分の大きさが解説のようになるのですか

実戦 基礎問 56 光ファイバー B 物理 C 屈折率nのガラスでできた平板が空 気中に置かれている。 平板の断面 ABCD は長方形であり, AD=1とする。 図のように,スリットSを通して面 ABCD に平行な光を平板の端面に入射 角iで入射する。 真空中の光の速さをcとし, 空気の屈折率を1として,次 の問いに答えよ。 (1) 平板の左端面ABに入射した光の屈折角をとして, sinr を n, iを用 いて表せ。 (2)平板内に進んだ光が平板の下面で全反射を起こすためには、入射角は どのような条件を満たさなければならないか。 入射角と屈折率nの間に 成り立つ条件式を示せ。 (3) 入射角がいかなる値をとっても平板内に進んだ光が平板の下面から外 に出ないためには,屈折率nの値はどのような範囲になければならないか (4)(2)の条件が満たされる場合, 平板に入射した光は,図に示すように、平 板の下面と上面で交互に全反射を繰り返しながら平板の内部を進み, 反対 側の端面に達する。 このようにして, 光が辺 AB から辺 CD に到達する。 に要する時間を求めよ。 (首都大

（3）はどうしてこのような式になるのでしょうか？

出題パターン 91 原子モデル そのまま 出る! ボーアの水素原子模型では,+e の電気量を持つ陽子のまわりに - の 電気量を持つ質量m の電子が,半径の円軌道上を速さで運動している ものと考える。 プランク定数をん, 真空中での光速をc, クーロン力の比例 定数をとする。 (2) 電子の運動エネルギーと電気力による位置エネルギーの和をke. (1) 電子に働く遠心力と電気力のつりあいの式を書け。 r を用いて表せ。ただし、電気力による位置エネルギーは無限遠を基準とす る。 (3)量子数をn= 1, 2, 3, …として、電子が安定な軌道を運動し続けるた めの条件を mvr, h, n を用いて表せ。 (4)安定な軌道半径rame, h,k, n を用いて表せ。 (5)エネルギー準位Enをme, h,k,n を用いて表せ。 解答のポイント! た 原子核のまわりを回る電子は粒子性と波動性の両方を持っているので,まずは 粒子として,次に波動として安定に存在できる条件を求める。 本間は試験にその まま出るので,何も見ずに と Em を導けるようにしよう。 【解法 (1) まず図 26-12 のように, 電子を陽 電位は向き× 土 子のまわりを円運動している粒子と 回る人 みなす。回る人から見た力のつりあte いの式より, クーロン力 m²² = ke² ... ①© r (2)電子の持つ力学的エネルギーE 図26-12 は運動エネルギーと電気力による位 置エネルギーの和であり, E=123mo -mv² + (-e)) 運動エネルギー 位置エネルギー この式に① ② (図 26-12 参照) を代入して 1 ke ke ke² E= = +(-e)· 2r 2 r r 遠心力 02 r ④がの位置 につくる電位は y=ke... STACE 36 と 291

・（４）の二枚目の写真のオレンジの波線で引いてあるところで⊿Rがたされるのは問題文の⊿R/R=k•⊿L/Lの条件があるからですか？ ・(5)で二枚目の写真の「流れる電流が抵抗値に反比例する。よって電流の大きさはR/R倍になる」のところがなぜそうなるのか分かりません。 ・(６... 続きを読む

設問(4) 図3のように、可変抵抗 Y, 抵抗値が の抵抗 Ri.抵抗値が 5 r の抵抗 R2 電 圧計 ① そして電池を用いた回路に抵抗体Xを組み込む。 抵抗体 X が変形す る前の状態 (長さL, 抵抗値R)では,可変抵抗Yの抵抗値が のとき,電圧計 ①の指示値が0であった。抵抗体Xの長さをだけ伸ばしたときは、可愛 抵抗 Yの抵抗値を ⊿r だけ増加させたときに電圧計の指示値が0になった。 抵抗体Xの伸びAL と抵抗値の増加 4R との間にはんを定数として ARov AR AL =k- の関係が成立するものとして, 4L を R. Ark, L を用いて表せ。 R L 設問(6) 図3における抵抗体 Xと可変抵抗Yを抵抗R』 と抵抗R, に取り換え,電流計 A を接続して図4の回路を組んだ。 このとき, 電流計 A の指示値は 0.15A で、電圧計の指示値は30V (点a に対する点bの電位)であった。 抵抗 R1 の抵抗値は400Ω で, 抵抗 R』 の抵抗値は2600Ω, 抵抗 R2 と抵抗 R の抵抗値 は共に1000Ωである。 電圧計 の内部抵抗を1000Ωとして,この回路の点 cd 間の電位差を求めよ。 (x) R₁ r 図3 b a R2 d 価 設問 (5) 設問 (4)において, 点cd間の電圧は変化しないものとする。 電圧計の指示値 が0になるとき, 抵抗体 Xに流れている電流の大きさは,抵抗体が変形する前 と比べて変形した後では何倍になっているか。 また, 抵抗体 X における消費電 力は,抵抗体が変形する前と比べて変形した後では何倍になっているか。 変形 する前の抵抗体 X の抵抗値を R, 変形後の抵抗値をR' とし,それぞれをRと R' を用いて表せ。 0.15 c. 2600 Ra ⑩30V 全1000 d R₁ 40% h 図 4 R₂ 1000 f