この問題って反時計回りに回ると上向きの磁場が増えるので、下向きの磁場を作り出そうとしないのですか？

用いて表せ。 た。 位置エネルギー E, を、それぞれ計算し、両者が等しくなることを示せ。 [21 新潟大] しているジュール熱P, と, コイルが単位時間当たりに失 130. 〈回転する導体棒に生じる誘導起電力〉 次の文中の空欄 ア~オに当てはまる式を書け。 また, 空欄 ac には当ては まる向きを図1の①~⑥の矢印の中から選べ。 図2には適切なグラフの概形をかけ。 図1のように、 鉛直上向きの磁束密度の大きさ B[T〕 の一様な磁場中に, 導線でできた点を中心とする半径 am〕 の円形コイルが水平に置かれている。 円形コイル の上には長さαの細い導体棒の一端Pがのせられ,導体 棒の他端は,点の位置で,磁場に平行な回転軸に取り つけられている。 導体棒 OP は点Oを中心として,端P が常に円形コイルと接触しながら, 水平面内でなめらか に回転することができ, そのときの導体棒と円形コイル の間の摩擦はないものとする。 回転軸も導体であり,回 転軸と円形コイルの間に抵抗値 R [Ω] の抵抗Rとスイ ッチSを接続している。 BL 0 ⑥ 円形のコイル 電場の強さ 回転軸 B 抵抗 R 図 1 スイッチS (N/C) 0 a 点 0からの距離(m) 図2 スイッチSを開いて,導体棒を点を中心として鉛直 上方から見て反時計回りに,一定の角速度 rad/s] で 回転させる。このとき導体棒OPの中点Qに位置する 導体棒中の電気量 -e [C] の電子が磁場から受ける力の 大きさは ア 〔N〕 で,その向きは図1の矢印 の向きである。この力は,導体棒中に生じる電場から電子が受ける力とつりあう。導体棒中 に生じる電場の強さは点0からの距離によって異なる。図 2 に OP 間の各点における電場 の強さのグラフを、横軸に点0からの距離をとり,縦軸を適切に定めてかけ。 a 次に,スイッチSを閉じて, 導体棒を点を中心として鉛直上方から見て反時計回りに、 一定の角速度で回転させる。 導体棒が磁場を横切ることにより OP 間に起電力が生じる。 この起電力の大きさはイ 〔V〕 で, 導体棒を流れる電流の向きは図1の矢印b の向 きである。このとき, 抵抗Rで消費される電力はウ 〔W〕 である。 導体棒に電流が流れ ることにより導体棒全体が磁場から受ける力は,大きさが エ [N] で、図1の矢印 [ [c の向きである。 磁場から受けるこの力のすべてが導体棒の中点Qにはたらくと考え ると,導体棒を一定の角速度で回転させるために必要な仕事率はオ 〔W〕 である。 C 〔15 同志社大〕 (図)

高校物理です。すべり抵抗器がわからず、とけません。解説お願いします!!!

第1回 21 次に, 内部抵抗が無視できる起電力 100V の電池, 抵抗値が未知の抵抗 R, 抵 抗値40Ωの抵抗, 長さ1mで抵抗値100Ωのすべり抵抗器, 電圧計, 検流計, ス イッチSを用いて図2のような回路を組み立てた。 スイッチSを開いた状態で, 接点Tの位置を点から点bまで変えながら,その都度,点aから接点Tまでの 距離、電圧計の値を記録した。その結果, 図3に示されるグラフが得られ た。 すべり抵抗器 b T OMS オ に入れる語の組合せとして最も適当な 問3 次の文章中の空欄 ウ ものを,後の①~⑧のうちから一つ選べ。 22 図2において, 接点Tの位置を点から点bの方向へ変えていくと, Tb 間の抵抗値はウ なる。このことから, スイッチSを開いた状態で接点T を点aから点bの方向へ変えていくと, 点cを基準とした接点Tの電位は エなる。 また, 0<x<60cm のとき, スイッチSを閉じると, 検流計 に流れる電流の向きはオ となる。 50 V (V) 電圧計 v R1 C JB,100 V 図2 流計 40Ω -x 〔cm〕 0 30 60 図3 -24- V=RI V ウ I オ R= I ① 大きく 高く Tからc RTA= 100 ② 大きく 高く cからT I ③ 大きく ④ 大きく 低く 低く Tからc RTB= cからT ⑤ 小さく 高く Tからc (9 小さく 高く cからT 小さく 低く Tからc ⑧ 小さく 低く cからT 問4 x=40cm のとき, 電圧計の示す値として最も近いものを,次の①~⑥の うちから一つ選べ。 23 ①29v ② 31 V 33 V ④ 35V ⑤ 37 V 6 39 V 問5 抵抗 R, の抵抗値として最も適当なものを,次の①~⑥のうちから一つ選べ。 24 ① 10Ω ② 20Ω 30Ω ④ 40Ω 50Ω 60Ω -25-

なかなか解けないのでどなたかこの問題を解説して頂きたいです

L 14101 40 多 半角/全角 ! # あ $ う % え & お 漢字 1 ぬ 2131 3 あ 4 う 5 K Q W tab → 以下の問いでは、重力加速度の大きさをとして答えよ。 【問1】質量m の小物体が液体中を落下するときは、 重力 mg の他に、 液体 との間に抵抗力が働くと考えられる (浮力も考慮する必要があるが、 体積 が小さく浮力は無視できるものと仮定する)。 実験と測定を行い、ある質量1kgの物体の、時刻 t [s] における位置 y(t) [m] (液面からの深さ、y軸を液面を原点として、下向きを正にと る)は となることが分かった。 y(t)=2g(t+2e-lt-2) (i) 時刻 t における速度vy(t)、加速度 ay (t) をそれぞれ求めよ。 (6) y (ii) 横軸をt縦軸をyとしてvy (t) のグラフの概形を 0 ≤t ≤ 20 の範囲で描け。 (iii) lim vy(t) を求めよ。 また、この結果を物理的に解釈せよ。 t→∞ 抵抗力 重力 mg (iv) 運動方程式を利用して物体に作用する抵抗力の大きさ fを求め、 fvに比例することを示せ。 【問2】 水平面上を円運動する、 質量が3kg のおもちゃの車を考える。 円運動の中心を原点にとり、円運動して いる平面上に適当な2つの軸(z軸と軸)をとるとき、時刻における車の位置 = (s,y) が次式のように なっていたとする: (x(t),y(t)) =2(cos(+12), sin(+2)) (7) (r,y の単位は [m]、tの単位は[s] とする。) (i) 0 ≤t < 2 の範囲で、車の軌跡を描け。 (ii) 角速度 ω を求めよ。 (iii) 時刻 t における車の速度 J = (Vx, Vy) と、その大きさv=vvz + v7z [m/s] を求めよ。 (iv) 時刻 t における車の加速度 が d = (ax, ay) (8) (9) (a,(t), a,(t)) = (-sin (²), cos (+1)) - (cos (+12), sin (+²)) 212 (10 になることを、速度の微分を計算して確かめよ。 (v)加速度の大きさα = || を求めよ。 ※ペクトルの大きさと内積の関係、 (cos (12), sin (12)) = で、互いに直交する = 1 にあらわれるベクトル (-sin (2), cos (2)) が、それぞれ大きさ1 = =121=1.2=ことを用いると、計算が簡単にできる。

高校物理です！ この問題のエの答えがb→aなのですが、解答の黄色の線の部分はなぜこうなるのですか？ 教えてください！

問2 次の文章中の空欄 I に入れる数値と記号の組合せとして 最も適当なものを,後の①~⑧のうちから一つ選べ。 2 図2のように、抵抗値が2.003.0Ωの抵抗, 可変抵抗 抵抗値のわか らない抵抗Rと, 検流計, 直流電源を接続する。 可変抵抗の抵抗値を 1.0 Ω にすると,検流計に電流は流れなかった。 このことより,抵抗R の抵抗値 は ウ であることがわかる。順で焼き また可変抵抗の抵抗値を1.0Ωより大きくすると、 検流計に電流が流れ た。このとき、 検流計に流れた電流の向きは図2の I の向きである。 可変抵抗 2.0 a 20 2 R R = 検流計 (↑) 3.0Ω →I2 R 60 V= V 図 2 〔電流の向きの別解] 可変抵抗の抵抗値を 1.0 Ωにすると, ab 間の検流 計に電流が流れないので, 点と点bは等電位であ る。 ab間の検流計と導線を取り去り、可変抵抗の抵 抗値を1.0Ωより大きくすると、 点a を流れる電流 は小さくなるので, 2.0 Ωの抵抗に加わる電圧は小さ くなり,点aの電位は低くなる。また,点bを流れ 電流は変化しないので,点bの電位は変化しない。 よって、この状態でab間を導線でつなぐと, b→a の向きに電流が流れる。

(3)(4)(5)解説お願いしたいです🙇‍♀️

5 コンデンサーを含む直流回路 (Op.276~277) 図のような, 抵抗 コンデンサー 電池, スイッ チが接続された回路がある。 初め, スイッチ S と S2 は開いており, コンデンサーに電荷は ない。電池には内部抵抗はないものとする。 (1) スイッチ S1 だけを閉じた直後, 3.0kΩの 抵抗を流れる電流 [] [A] を求めよ。 C1:2.0μF 2.0kΩ 3.0kΩ C2:3.0μF S2 ✓ 1.0kΩ (2) スイッチS を閉じて十分に時間が経過し たときに, 3.0kΩの抵抗を流れる電流I2 [A] を求めよ。 S1 (3)(2)のとき,コンデンサー C1, C2 の電気量 Q1 Q2 [C] を求めよ。 26.0V (4) 次に, スイッチ S を閉じたまま, スイッチ S2 も閉じて十分に時間が経過した とき, コンデンサー C1, C2 の電気量 Q1 Q2' [C] を求めよ。 (5)(4)において, スイッチS2を閉じてから十分に時間が経過するまでの間に, S2 を通過する電気量の大きさ Q[C] を求めよ。

5番なのですが、この場合の位相がπずれるとはどういうことですか？解説読んでもイマイチ理解できません。

2.4.2 問題 5 ★★★ 次の記述は,図 2.22 に示す並列共 振回路について述べたものである. こ のうち誤っているものを下の番号から 選べ ただし, 誘導リアクタンスを XL, 容量リアクタンスを Xc, 抵抗を Rとし, 回路は共振状態にあるものと する. 1 Xcの大きさは 1kΩ である. E 交流電源 io İL ic R Xc XL E=10V R=10kΩ 図 2.22 2 交流電源からみたインピーダンスの大きさは, 10kΩ である. 3 交流電源Ēから流れる電流の大きさは 1mA である. 4 XL に流れる電流の大きさは10mA である. X=1kΩ 5 Xに流れる電流 と Xc に流れる電流ic との位相差は, π/2 〔rad] である。

これの（3）がわかりません。

403 ころ、 の電 sin wt, EL 影響で送電先の電圧が送電元の電圧より大きくなることがあり問題。 物理 例題 91 交流のベクトル表示 物理 基礎 物理 406 抵抗R, コイルL, コンデンサーCを直列に接続し、 電圧の実効値が20Vの交 流電源に接続したところ、 実効値2.0A の電流が流れた。 この場合のLのリアク タンスを20Ω, Cのリアクタンスを15Ωとする。 (1) LとCの電圧の実効値 Vre [V], Vce 〔V] を求めよ。 (2) 電圧のベクトル図より, 電源の電圧に対する電流の位相の遅れ [rad〕 と, 抵 抗にかかる電圧の実効値 VRe 〔V〕 を求めよ。 (3) 電源電圧 V [V] 時刻f[s] を用いて V=20√2 sin 100t と表されるとき 電 [流I[A] を式で表せ。 3.14 とする 解答 (1) 交流の角周波数をw 〔rad/s], ● 138 センサー 電圧に対する電流の位相 ・抵抗→同じ。 ・コイル→だけ遅れる。 電流の実効値を I [A], Lの自己インダ クタンスをL[H], C の電気容量を C[F] とすると,VLe = wLI=20×2.0= 40[V] VLe+Vce 40V 1 120V ・コンデンサー Vce= - I = 15×2.0= 30[V] wC 10V VRe →だけ進む。 センサー 139 RLC 直列回路の交流のベ クトル表示 (電流ベクトルを右向きに 描くとすると) ・抵抗にかかる電圧 VRe は 右向き。 ・コイルにかかる電圧 Vre は上向き。 ・コンデンサーにかかる電 圧Vce は下向き。 ・電源電圧 V は, Ve=VRe+ Vie+Vce センサー 140 (2) 共通に流れる電流I を右向きのベクト ルとし、反時計回りを位相の進む向き とすると,Rにかかる電圧 VRe の位相は 電流と位相が同じなので右向きに描く。 Lにかかる電圧 VLe の位相は電流より位 π 30V Vce 相が今だけ進むので右図の上向きに描 く。Cにかかる電圧Vcの位相は電流よりも位相が今だけ遅 2 れるので上図の下向きに描く。 電源の電圧の実効値 V は, 数学的にVe=Vre + Vre+ Ve となることから,各ベクトルの 大きさを考えると, 上図のようになる。 この図より Vre+ Vcel = 10[V] となる。 よって, sinθ= | Vie + Veel_10. | Vel =0.50 20 π これより,0= - 〔rad〕 ......① 6 交流回路の瞬時値は,最大 値と位相を別々に求める。 π *te, VRe = V COS =20x 2=10√3=10×1.73=17.3 2 注 電圧や電流の最大値や位相 TRO 17(V) [ 29 などは, ベクトル表示による方 法でなくても、公式を用いて計 算で求めることができる。 (3) 電源の電圧の最大値を Vo [V], 電流の最大値を I〔A〕とす ると,V=Vosin wt のとき, I=Isin (wt-0) と表されるから, ①II より 最大値と位相を考えると, I= 2.0√2sin100㎖t- 6 29 交流と電磁波 255

(1)で電圧は抵抗の比だからで解いてもあってますか？答えrvE/rv+r

118 図1のように 起電力E [V], 内部抵 抗r [Ω] の電池 Dに内部抵抗rv [Ω] の電 圧計Vを接続した。 このときVが示す値 は,Eではなく、 (1) [V]である。 そこで電池Dを、図2のように,電池 E,抵抗線 AB, 検流計 G, 既知の起電力 Es〔V〕をもつ標準電池 Es およびスイッチ St, S2 を組み合わせた回路に接続した。 AB は太さが一様で、接点Cの位置は調整で き, AC間の抵抗値が読み取れるように なっている。 S を開いたとき, AB に流れ る電流をI[A] とする。 S を閉じ S2 を ① に入れた状態でGに電流が流れないよう にCの位置を調整したときのAC間の抵 抗値 Rs〔Ω]は, Rs= (2) [Ω]となる。 次にS2 を ②に入れ, 再びG に電流が流 れないようにCの位置を調整したとき, AC 間の抵抗値をR[Ω] とすると,Eは既 電圧計V ry a b r E 電池D 図 1 Eo A B G Es ① S1 E r 電池D 図2

解き方がほんとにわからないです

1. 電池の起電力と内部抵抗を調べるために、電池と可変抵抗を図のように 子 する。 はじめ可変抵抗の抵抗を最大にしておき、スイッチを入れ、 [EV[V]と 抗値を少しず [A]を測り、スイッチを切る。 つ小さくしながら同じ測定を繰り返す。 すると図9のような結果が得られた。 V(V) 15.0 10.0 5.0 図 A 0 1.0 2.0 3.0 I(A) 9 wwwwww 4 電池の起電力 E[V) と内部抵抗 (Ω)はそれぞれいくらか。 それぞれの解 群のうちから正しいものを……つずつ選べ。 E- 6 5 の解答群 ① 2.5 ② 5.0 7.5 ④ 10 ⑤ 12.5 15 6 の解答群 10 ② 2.5 5.0 ④ 6.0 ⑤ 10 5 可変抵抗で消費される電力」 P(W) は端子電圧の関数としてどう表され るか。 次の①~④のうちから正しいものを一つ選べ。 0 + V₂ 7 © (E-V)V Ⓒ + Ev +-v 6 電力Pが最大になるのは端子電圧がいくらのときか。次の①~④のう ちから正しいものを一つ選べ。 V= 8 1 0 ④ E 2. 追加 問2抵抗値が R の抵抗二つと起電力がEの電池二つを, 図2の回路(a), (b)の ように接続する。 それぞれの回路で電流計を流れる電流の大きさを1. Iv とするとき, I In の大小関係として正しいものを、下の①~⑩のうち から一つ選べ。 2 EL Iold 抵抗一つを 電池一つに つないだとき の電流とする。 (b) (a) 図2 ①=v=Lo 21<<1 1=1<1 ⑤1<<1 ⑥1=1<1 ⑦ ⑧1.<<I 1<I<h 1<1-1

なぜ電圧と電流の実効値の積ではないのですか？

466 交流回路■ 図のように, 30Ωの抵抗Rと自己インダクタンス 0.20Hのコイル Lを直列接続し, 交流電圧を加える。 交流電圧の実効値を 10V, 角周波数を w=2.0×102rad/s とする。 (1) 回路全体のインピーダンスZ [Ω] を求めよ。 (2) 回路を流れる交流電流の実効値 Ie [A] を求めよ。 (3) この回路の消費電力の時間平均戸 [W] を求めよ。 R L