この問題の解説をお願いします

問題4】問1から問3に答えなさい. (解答番号 13 -L 15 問1 抵抗値がそれぞれ 30Ω, 20 2, 50 Ωの抵抗Ri, R2, R3 を, 図1(a)お よび(b)のようにつなぎ, いずれも PQ 間に 20V の電圧をかけた. I. 0.A a Po R,w R,al R,oJ ○ Q 308 200 502 30 R I. 0-57A Po- 20 1A R。 Q 50 R。 図1 20V 図1(a)の場合にD

自信が無いので合っているか確かめて欲しいです！間違っていた場合教えてくれると嬉しいです！！また問5の⑵が分からないので教えてくれると嬉しいです！！よろしくお願いいたしますm(_ _)m

円乳道の中心を通る鉛直線と床面との交点を点Aとする。 ばねからはなれた小球が床に到達する位置 と点Aとの間の距離を, グ, m, @, h, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 図1のように, なめらかに動くビストンを持つ円筒形のシリンダーが水平に置かれており, その内部に 2 単原子分子からなる理想気体が閉じ込められている。シリンダーとピストンには断熱材が用いられてお り,これらを通した熱の出入りはないものとする。また. シリンダー内側には気体を均一に加熱および冷却 可能な温度制御装置が設置されている。これらの装置は圧力かの大気中に置かれており, 気体の体積は Va 温度は Tである (状態A)。 状態Aの気体に温度制御装置を使って熱を与え, 図2のようにピストンが右方向にゆっくりと移動したと ころで加熱を停止したところ, 気体の体積は Vs. 温度は Ta となった (状態B)。 重力加速度の大きさをg, ピストンの質量を M, 断面積をSとして, 以下の問いに答えなさVい。 問1 温度 TAを, po, Va, VB, Tpのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 |問2 状態Aから状態Bへの変化にともなう内部エネルギーの変化を, po, Va, Va, Taのうち, 必要なもの を用いて表しなさい。 問3 状態Aから状態Bへの変化にともなって温度制御装置が気体に与えた熱量を, o, Va, Va, Ta のうも 必要なものを用いて表しなさい。 問4 状態Bから, 温度制御装置を停止させたまま, ビストンがシリンダーの下側になるようにゆっくりる シリンダーを90° 回転させた。 すると, 図3のように, ビストンは状態Bでの位置よりも下方に移動し 旺文社 2022 全国大学入試問題正解

合っているか確かめて欲しいです！また間違っていたら解説もしてくれると大変嬉しいです！！よろしくお願いいたしますm(_ _)m

目然の長さがで重さが無視できるほど軽いばねの一端を天井に固定し、もう一端に質量mの小塚を 取り付けた。手をはなしてばねを静止させたところ、ばわの長さは自然の長さから 10%伸びていた。 その後,図1のように, ばねが鉛直線と6の角度をなす円すい振り子となるように小球を水平面内で等逃門 運動させたところ, 小球の角速度はのでばねの自然の長さからの伸びはaであった。このとき以下の同に 谷えなさい。ただし、 重力加速度の大きさをgとし、 小球の大きさ,空気抵抗は無視できるものとする。 横からみた 様子 7t0 上からみた 様子 円軌道の 中心 切断 F 切断 A 床 レ 図1 図2 問1 小球とともに回転する観測者の立場で小球にはたらく力を考える。ばねのばね定数が1, m, gを用い て表されることをふまえた上で, 水平方向および鉛画方向の力のつり合いの式を, 1, m, θ, o, a, gのう ち,必要なものを用いて表しなさい。 問2 ばねの伸びaは静止時の伸びの何倍になるか答えなさい。ただし, 1, m, θ, gのうち, 必要なものを 用いて表しなさい。 問3 角速度のを, 1, m, θ, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 問4 等速円運動していた小球とばねの連結部が切断され, 図2のように水平な床からhの高さにあった小 球はばねからはなれて運動をはじめた。ここで, 等速円運動の円軌道の半径をrとする。 (1) 小球が水平方向および鉛直方向に行う運動を, 初速度と加速度の情報を含めて説明しなさい。ただし、 それぞれの運動を説明するために, r, m, w, gのうち, 必要なものを用いなさい。 (2) 円軌道の中心を通る鉛直線と床面との交点を点Aとする。ばねからはなれた小球が床に到達する位置 と点Aとの間の距離を, r, m, w, h, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 図1のように,なめらかに動くピストンを持つ円筒形のシリンダーが水平に置かれており, その内部に 2 当同子ムてからなる押相気休かS閉で込められている シリンダ ーとピストンには断赤せよ田 れても cetee

⑶なぜθ60°なんですか？

基本例題 11水平投射 > 24 9.8m/s 地上14.7mの高さから小球を水平方向に初速度9.8m/s で投げた。 重力加速度の大き さを9.8m/s? とする。 (1) 小球が地面に当たるまでの時間t[s] を求めよ。 175 (2) 投げた点から地面に当たる点までの水平距離x[m] を求めよ。17u 1a小球が地面に当たるときの速度の大きさ V [m/s] と, 地面となす角0を求めよ。 14.7m 指針 投げた点から水平(x) 方向に等速直線運動, 鉛直下 (y) 向きに自由落下をする。 解答(1) y方向について 図のように,Ux, Uy, Vからなる三角形は1:2:/3 の直角三角形なので 「y=ラg」より14.7= ×9.8× V=Ux×2=20m/s, 0=60° 0 Vo=9.8m/s t=/3 =1.73=1.7s (2) x方向について x=ot=9.8×3 g x POINT 水平投射 水平方向:等速直線運動 鉛直方向:自由落下 14.7m Vx= Vo =9.8×1.73=16.954 =17m <0=60° (3) Uょ= U0=9.8m/s Uy=gt=9.8/3 m/s Vy Let's

(3)の解説の『C1の両端の電圧V1は、R2とR3による電圧降下の和 』という部分が理解できないので教えて頂きたいです。また、別の考え方でも解けるのであれば別解を教えて頂きたいです。

必解115)(コンデンサーを含む直流四) 抵抗 R,, R2, Rs,コンデンサー Cl, Ca, スイッチ Si, S2 および 電池Eからなる回路がある。R., R2, Rs の抵抗値はそれぞれ2R, 49, 68であり, Ci, Ca の電気容量はともに4uF, Eは起電力カが 12Vで内部抵抗が無視できる電池である。最初S; は開いており, S2 は閉じている。 (1) S, を閉じた瞬間に Re を流れる電流はいくらか。 (2) S, を閉じて十分時間がたったとき Re を流れる電流はいくらか。 (3) (2)のとき、C,に蓄えられた電荷はいくらか。 (4) 次に、S, とS2を同時に開き,十分時間がたった。 そのとき Cに加わる電圧はいくらか (5)(4)のとき、R,で発生する熱量はいくらか。 Ci が街の R2 光の3 らの条 こ S2 Ho R。 C2 える。 S」 "E 観測 図 ぞれ (東京重後1 2の ヒント 115〈コンデンサーを含む直流回路〉 ヒント)11 (1)「S」 を閉じた瞬間」→ コンデンサーは導線と考えてよい (2) 「S. を閉じて十分時間がたった』→ コンデンサーには電流が流れない (4) スイッチを開く前後で、 C」 と Caに蓄えられた電気量の和は保存される。 (5) スイッチを開く前後での静電エネルギーの変化量は, R.と R。 で発生する熱量に等しい。 (1) S,を閉じた瞬間には, Ci, Ca ともに電荷は0であるから C1, Ca に加わる 電圧はともに0である※Aや。よって, R2 を流れる電流を Ieとすると, E→C→R2→C2→Eの閉回路で 12=41z が成りたつ。ゆえに Ia=3A (2) 十分時間がたつと, Ci, Caには電荷がたまり, 電流が流れなくな る※B。このとき, Ri, R2, Rs には同じ大きさの電流が流れるので, これをI[A)とすると, E→R3- R2→R」→E の閉回路で を (3) 電 (4)b) (3)「Q=CV」 を用いる。 合※A Si を閉じた瞬間, 電 荷0のコンデンサーは導線と 同じ。 (1)電 用い の II 入で なる 導線 R。 12=21+4I+6I よって I=1A 1C2 (3) C」の両端の電圧 Vi は, R2 と R3による電圧降下の和だから Vi=4×1+6×1=10V よって, C」の電荷 Q. は Q=C.Vュ=4×10-6×10=4×10-5C (4) スイッチを開く前のC2の両端の電圧を Vzとすると, 前問と同様に II 導線 (2)電 I[F や※B 十分時間がたつと, コンデンサーは断線と同じ。 する V2=2×1+4×1=6V は - S, Szを同時に開いて十分時間がたつと, Ri, R2, R3 を流れる電 流は0となるので, Ci と C2に加わる電圧は同じになる※C←。これ をVとすると, 電荷が保存されるから C.V:+C2V2=(Ci+C)V 4×10-6×10+4×10-6×6=(4×10-6+4×10-6)V よって V=8V (5) S1, S2 を開く前に C., C2に蓄えられていたエネルギーWは R」 R2 てい フの I 2式 w-cv+Gw 合※ C 4μF (3)「P 十分時間がたった後に, C1, C2に蓄えられてい るエネルギー W' は Qi ラフ Q2 の組 消費 (4) 問 W' 4μF Ri. Rs で発生する熱量は, W-W'※D←であり, Ri, Ra は直列に接続され ているから, 発熱量の比は抵抗の比となる※E←。 ゆえに R」での発熱量は 一※D 減少したエネルギー が、2つの抵抗R」 と Ra で消 費される。 であ R (W-W)x- Ri+R。 の電 -(cm-a-(ccr) -(×4x10+×4x)-(伝×4×8+×x8 R」 ;X 介※E 抵抗での消費電力P は P=IV=RI? Ri+R。 (a) で 直列のときは電流Iが共通な ので,発熱量は抵抗に比例す 2 の =4μJ=4×106J 2+6 る。

お願いします

『4】 1のように, 抵抗値を変化させることができる可変抵抗, 2つの未知抵抗、直流電。電流計を用いて国路をつくった。2つの 未知抵抗の抵抗値は同じでX[D],可変抵抗の抵抗値をR|0]として、下の問いに答えよ。 未知抵抗 b C 40 未知抵抗 可変抵抗 電流計の 20 直流電源 0 020 0.30 1A) 図1 図I (1) bc間の合成抵抗をX, Rのうちから必要なものを用いて表せ。 (2) ac間の合成抵抗をX, Rのうちから必要なものを用いて表せ。 (3) Rを変化させて電流計を流れる電流 / |A] を測定すると, R=20 Qのとき1=0.30 A. R=40Ωのとき1=0.20 Aを含め 図目に示した結果が得られた。 Xの値と直流電源の出力電圧の値を求めよ。

大問4の（c）の問題の解き方がよくわかりません。 教えていただければ幸いです！！

則を表して W V=ー= vBL 答 4. この紙面に垂直で表から裏に向かう一様な磁場を 考え、その磁束密度をBとする。 磁場に垂直な長 方形の導線 abed を設置して、一辺 be を速さvで 右側へ動かすとする(図1参照)。これについて下 記の問いに答えなさい。 速さvで磁場内を移動している導線bc は起 電力V= vBI の電池と同等である。図2の電 池の電圧をV=vBI とすると、 図1と図2は 同等である。したがって、 電流はc→d→a→b の向きに流れる。 荷電粒子qがbからcへ移動するのは磁場 からF= qvB の力を受けるからである。した がって、図1では、導線の運動エネルギーが 磁場を介して起電力を生み出していることが 分かる。図2では電池の化学エネルギーが起 答 d a b b 電力の源である。 図1:時刻rにおいて、 可動導線は bc の位置にあった とする。破線b'c' は時刻!+ Ar における可動導線の位 置を表している。 (a) 辺 be 上の正の電荷q を帯びた自由荷電粒子 が磁場から受けるカFの大きさと向きを求 b めよ。 図 2: 解答 Fは次式で与えられる。 (c) 荷電粒子がcdab 間を移動している最中は、 電 気エネルギーは磁磁場から荷電粒子に供給され ないことを確かめなさい。つまり、この区間 では、荷電粒子の移動方向とローレンツカは 常に直交していることを示しなさい。 F= qixB すとBがなす角はx/2であるから力の大きさ F は次式で与えられる。 F= qvB 答 1a

手書きのやつが私の答案なのですが、極形式で表したときいつもθについての範囲を0<=θ<2πにしているので今回もθの範囲をそうして、図をかいて題意を満たす式をだしたのですがこのような書き方ってあってますか？最初からθの範囲を題意に合うようにπ/2<θ<πとしなければいけませんか？

「方程式 1- 2-42+8=0 の解のうち,実部が負で虚部が正であるものを求め,その解をa+ bi (a, b は実数, iは虚数単位)の形で表せ. いて表せ ミ

物理第一学習社電磁気章末問題 1〜3を教えてください！お願いします！

1盛場中の電流が受ける力●磁東密度2.0Tの鉛直上 向きの一様な磁場の中で,図のように,水平となす 張る。質量0.50kgの金属棒 PQを導線に垂直に渡 3ホール効果 金属などの中を流れる電流に対して、垂直に磁場をかけると、電流と磁 の両方に垂直な方向に起電力が生じる。この現象を,ホール効果という。 た,ホール効果によって生じる電圧を,ホール電圧という。 ホール効果の説明 電流I(A)が流れている金属板に,電流の向きと垂直に破事を。 B(T]の磁場をかける。このとき, 金属板の内部を運動している電荷 -e[C), 速さ。 [m/s)の自由電子は,ローレンツカ evB(N]を受け、運動の向きが曲げられて面p。 集まる(図因a))。このことから,面Pは負, 面Qは正に帯電し、金属板の内部には Qから面Pの向きに電場が生じる。この強さをE(V/m] とすると、電子は,ローレン ツカ euB(N]と,PからQの向きに電場による力 eE[N)を受ける。これらの力がつn あうまで,電子は面Pの側へ移動し続け,PQ間の電場が大きくなっていく。やが つりあいの状態になったとき、電子は,金属板の中を直進するようになる(図b) このとき, eE=evB であり,電場の強さ E[V/m]は,次式で表される。 本」 Hal votage が 30°となるように,2本の導線を49cm間隔に 特cn 一定の電流を流すと,金属棒 PQは静止した。 述の向きと大きさを求めよ。ただし,金属様 PO と導線の間には,摩擦がないものとする。 2.0T 30) 電源装置 西線電流とコイル 真空中で,十分に長い直線状の 電線に,上向きに電流1が流れており、導線と同一 平面内の,一辺の長さaの正方形コイル ABCD に ;時計まわりの向きに電流iが流れている。コイ ルの辺 AD は導線と平行で,導線からxだけはなれ ている。真空の透磁率を として,正方形コイル が受ける力の合力の向きと大きさを求めよ。 E=vB (75) ここで,金属板の厚さをh[m), 幅をdlm), 金属中の単位体積あたりの電子の数を n(個/m)とすると,式(31)から,1=env·hd となり,電子の速さ [m/s)は、 enhd と表される。したがって,ホール電圧 VIV]は, 式(8)を用いて,次のよう に求められる。 リー a- C 式(8) 『=Ed 式(31) 1=enuS Op.253 V=Ed=vBdー IB …(76) Op.224 ビントコイル ABCD が、自身におよばす力の合力は0である。 enh 「標準 半導体には,ホール効果が顕著におこる ものがあり,磁束密度を測定するための磁 気センサーなどに利用されている。 注意 キャリアが正常両の場合 帯電の仕方が負電荷の場合と逆に なり、面Pは正,面は負に帯電 3ローレンツカ●図かように,*軸に平行な磁東密度Bの一 様な磁場の中で、質量m, 電荷 q(>0)の粒子が、x軸との なす角が6となろように, 原点0から xz 面内に速さゅで 発射された。粒子を軸の正の向きから見ると、等速円運 する。 動をしている。次の各問に答えよ。 (1)円運動の半径と展期をそれぞれ求めよ。 (2) 発射されてから粒子が最初にx軸を通過するまでに、 粒子がx軸方向に進んだ距離を求めよ。 B ホール電田 金属板 V 面Q 電場から受け る力eE 面P folh 電場E ヒント粒子の運動を,磁場に垂直な面内と、磁場の方向に分けて考える。 面Q 面P 面Q 面P |基本 BO BO 4ホール効果●図のような直方体の形をした半導体に、 磁場 上向きに一様な磁場をかけて、 右向きに電流を流し ロー 電流 22 ま .40A, 12V 問23 5V, 1.0×10 ES 2d 節末問題 Rry (2) R+r。 R+r。 経習1(p.247)(1 (3) 図a 2(1) 2.0mA(2) 7.0V (3) 3.0mA B(1) 3.0mA,6.0V, 1.2×10-C (2) 1.0mA, 4.0V, 8.0×10*C (1) V+100/=5.0(2) 略(3) 20mA 第3節●電流と磁場 (p.278~299) 間44 2.5×10°N/Wb 問45 1.6A/m, 紙面に垂直に裏から表の向き 即6 時計まわりに1.6A S 立置 2d (G+2)eS 5ES 12d 虚像,正立 3d 翌24 0.10J 問25 1.2×10-J 防末問題 I AからBに向かって(2+/2)dの点 2 日(1) 7.2×10'N/C, Oからdの向き(2) 0V 2AQ 問47 15A/m 問48 東向きに6.3×10-N 問49 PからQの向き、0.38T 問50 右向き,4.0×10-4N 問51 (1)鉛直上向き、1.2×10-T (2) BからAの向き、3.6×10“N 問52 1.6×10-17N 5a 日 (1)点0… 点C…20 は下方から見 2k0g (2) 25ma なる部分は下 5 C-5.0×10- C, Cy…2.0×10-C C…3.0×10-C B A…6.0×10-4C, C…-2.0×10C 2元mcos 0 qB 電子の場合N, 正電荷の場合…M 第4節●電磁誘導と交流 (p.300~339) 間54 4.0×10-3Wb 問55 0.36A. PからQの向き 問56 00.10V, a→d→c→b→aの向き の0.10V, a→b→c→d→aの向き 問57 (1) 5.0×10-V (2)Q 練習1(p.306) 10"個 問53 紙面に避直に裏から表の向き, 日 (1)倍(2)-G PAd 2.S 第2節●電流(p.252~277) 問26 0.25A 問27 1.3×10*m/s 節末問題 QからPの向き、2.9A 日(1 Q 2S ia 2 左向き、 2エx(x+a) 45 78 ,周期2xm qB PN/C B(1) 半径 sin6 解答一覧 427 (2) P(3) Q(4) Q (5) Q(6) Q 間58 両者は等しい 問59 時計まわり 問60 30V 間61 0.25J 問62 0.60V, P 問63 0.20V 問64 141 V, 実効値…5.0A, 最大値…7.1A 問65 3.1×10°0, 3.2×10-A 76 4/m 8u Alm 問6 -sm 50t-)または一2co -cos50元 OW 問67 1.0×10°Q, 1.2A

交流 (1) 直流のときの消費電力はV/Rだから、それに交流の実効値を代入して解いたのですが大丈夫でしょうか？？ 3枚目です。汚くて申し訳ないです。 VにVo/√2を代入しました。 どなたか教えて下さると幸いです

182 第4章 電気と磁気 **142 18分12点】 「2/29 図のような抵抗Rの抵抗器と, V=Vosinwtの交流電源 の回路がある。 V=Vosin ot 問1 抵抗で消費される電力の1周期にわたる時間平均値は いくらか。 V。 0 4R V。 の の 2R V R 2V3 「R 4V% R 2 問2 Vo=100V, R=100Ωの場合, 抵抗を流れる電流の実効値はいくらか。 A 0 0.50 2 0.71 3 1.0 ④ 1.4 6 2.0 **143 【8分16点)