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物理 高校生

マーカーで印をしたところの解説がイマイチよくわかりません。グラフの意味もあまりピンとこないです。 詳しく教えてほしいです。 また、できれば別解があれば教えてほしいです。

十反 初理 う 支点0(ビン) の た。I。の最大値はいくらか(キ)。また ω を R, L, Co. Ve のうち必要なものを使って表 せ(ク)。 のの 棒A の 棒B (配点率 33 %) の ao 小球B OP の 小球A はう R 図3 Og C= 子の II 図1に示すように,抵抗値 R の抵抗,自己インダクタンス Lのコイル,電気容量 C の平 bo かをつ 行板コンデンサー,スイッチ Sからなる回路がある。平行板コンデンサーは極板間の距離 x 図1 を変えることができる。極板問距離 x = d のときの電気容量を C = Co とする。最初,コン デンサーに電荷は蓄えられておらず極板間距離は x =d であり,スイッチは開いている。 テの物 -OP まず,端子 a-b 間に起電力 E の直流電源を接続した(図2)。抵抗に電流が流れ始め,その 後十分長い時間が経過すると,電流が流れていないとみなせるようになった。 R (1) 電流の最大値はいくらか(ア)。また最終的にコンデンサーに蓄えられた電気量はいくら 99 S E- か(イ)。 Cニ 次に,直流電源をはずしてスイッチを閉じたところ,コイルに振動電流が流れる現象(電気振 bo 動)が観測された。 (2) 電気振動の周期 T はいくらか(ゥ)。またコイルを流れる電流の最大値はいくらか(エ)。 図2 その後,端子 a-b 間を導線でつなぐと抵抗に電流が流れ始め,十分長い時間が経過した後, 電流が流れていないとみなせるようになった。 P (3) この間に抵抗でジュール熱として消費されたエェネルギーはいくらか(オ)。 R V。 今度は,端子 a-b 間の導線をはずしスイッチを開いて,端子p-q 間に電圧の実効値 V。 be の交流電源を接続した(図3)。抵抗を流れる電流の実効値を I。として,以下の操作により電源 の角周波数 を推定することを考える。 (4) コンデンサーの極板をゆっくりと動かし極板間距離 x をdよりも小さくしたところ, 動 C = bo かす前より I。が大きくなった。このことから推定される は問い(2)の電気振動の角周波 図3 数より大きいか小さいか。 ω と問い(2)の T の関係を不等式で示せ(カ)。 としたところで I。が最大となっ 4 (5) さらにコンデンサーの極板をゆっくりと動かしx=

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物理 高校生

合っているか確かめて欲しいです!よろしくお願いいたしますm(_ _)m

60分 【備考)「発展的な学習内容」 から出題しない。 次の文章中の空欄①~③を数式で埋めなさい。 図1のように, 水平方向右向きに工軸, 鉛直方向上向きにy軸をとる。 なめらかな曲面と水平面を持つ 台は,水平でなめらかな床面に固定されて動かないものとして, 曲面から小球を滑らせる。 重力の作用する 方向はッ方向下向きで, 重力加速度の大きさをg, 小球と床面との間の反発係数をeとする。 床面 (y%3D0) を 重力による位置エネルギーの基準として, 小球の大きさおよび経路上の摩擦や空気抵抗は無視できるものと する。 H- 固定された台 なめらかな床面 L なめらかな床面 o Le Le 図1 図2 i) エ=0, y=H。の点から, 質量 m の小球を静かに滑らせた。小球が y=DH、の水平面に到達したとき、 小球の運動エネルギー U,は, m, g, Hi, Haを用いて, Ui=( ① ) となり, このときの小球の速度び のェ成分 vizは, Uェ=( ② ) と表される。 i) エ=L、で, 小球は台から水平に投射され, エ=La で図2のように床面と衝突した。このとき, Laは、 g. H, L. ひょを用いて La=( ③ ) となる。床面に衝突する直前の小球の速度2のy成分 102y および運 動エネルギー Uzは, m, g, H,, H., vzから必要なものを用いて ひzy=( ④ ), U:=( ⑤ ) と表される。 ) 床面に衝突した直後の小球の速度が2の工成分が2z およびり成分が2y は, Vhz, Uzv, e から必要なものを 用いて, が'aェ=( ⑥ ), d'zッ=( ① ) となる。このときの小球の運動エネルギー Usは、 m, g, H、, Ha, eを用いて, Us=( ③ ) と表される。 次の文意中の空欄1はア~(T)か 15

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物理 高校生

お願いします🙏 解き方がわからないです(理系が苦手で…)

(1) 電圧6.0Vかかっている中,電熱線に250mAの電流が流れた。この電熱線から単位時間あたりに 発生するジュール熱(消費電力)を求めよ。 W (2) 電気抵抗6.0Qの電熱線に1.2Aの電流が流れた。この電熱線から単位時間あたりに発生する ジュール熱(消費電力)を求めよ。 W (3) 電気抵抗152の電熱線に4.5Vの電圧がかかった。この電熱線から単位時間あたりに発生する ジュール熱(消費電力)を求めよ。 W (4) 消費電力45Wの電熱線を1分間, 電流を流し続けた。ジュール熱(熱量)はいくらか。 J (5) 電圧3.0Vかかっている中,電熱線に500mAの電流が3分間流れた。この電熱線から発生する ジュール熱(熱量)を求めよ。 (6) 電気抵抗202の電熱線に400㎡Aの電流が1時間流れた。 この電熱線から発生するジュール熱 (熱量)を求めよ。 J (7) 水槽の中で消費電力100Wの電熱線を1260秒間, 電流を流し続けた。 水槽の中に1000g(10℃) の水が入っていたとすると水は何℃になったか。 ただし, 電熱線で発生したジュール熱のすべてが 水の温度上昇に使われたとする。 また, 水の比熱は4.2J/(g-K)とする。 C (8) 水槽の中で電気抵抗10Qの電熱線に2.5Aの電流を流し続けた。 水槽の中に200g(30℃)の水が 入っていたが、電流が流れた後, 温度は35℃に上昇した。 電流は何秒間流し続けたか。 ただし、 電熱線で発生したジュール熱のすべてが水の温度上昇に使われたとする。 また, 水の比熱は 4.2J/(g-K)とする。 S (9) 熱容量200J/Kの銅の容器に水1000gが入っている。 この中に電気抵抗2Qの電熱線を入れ5Aの 電流を流したところ, 水(容器を含む)の温度が10K上昇した。 電流を流した時間はいくらか。 ただ し,水の比熱を4.2.J/(g-K)とし, 電熱線で発生したジュール熱の80%が水と銅の容器にあたえら れたものとする。 S

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