教えて欲しいです。 電磁気の分野です。 1、2枚目は問題で、3枚目は解凍群です。

【4】 導 次の文章の空欄にあてはまる最も適した数式または語句を解答群の中から選びなさい。 図1のように、質量m,長さ1の導体棒ab の両端に質量の無視できる導線をつなぎ、固定さ れた水平な絶縁棒上の点c, 点dに巻きつけ, 導体棒ab が水平になるようにつるす。点cと点 dの間隔を1とし、導線 ac, bd の長さをともにする。また,aの最下点を原点Oとして図1 のように水平方向にx, y 軸を,鉛直方向に軸をとる。この装置をy軸の負の方向から見た様 子を図2に示す。 さらに、 図1の上部 線 ar か にあるように、抵抗値 R の抵抗,起電 力Eの電池、スイッチSからなる回路 を導線につなげる。 また、 図1,2のよ うに導線が鉛直方向となす角を0と し、矢印の向きを正とする。以下では 重力加速度の大きさをgとし,導体棒 と導線の抵抗 および回路abdc におけ る自己誘導は無視する。 また、導線は たるまないとし、絶縁棒と導体棒の太 さは無視できるものとする。 S p TR 9 E ZA 8 B 0 -a x 図1 d ZA r 0 図2 B a x スイッチSをq側に接続し,図1,2のように, z方向の正の向きに磁束密度の大きさがBの 一様な磁場 (磁界)をかけると、導線が鉛直方向と角度をなす状態で導体棒ab を静止させるこ とができた。このとき, 導体棒には大きさ (1)の一定の電流が流れるため、 大きさ (2)の力がx軸と平行に,x軸の (3) の向きにはたらく。 導体棒にはたらく力のつりあ いにより, はtando = (4)をみたす。

(3)なぜ③ではないのですか

図1に示すように,抵抗値Rの抵抗と自己インダクタンスLのコイルの直列回路 に,内部抵抗の無視できる起電力E=12Vの直流電源を接続した。 回路のスイッチS を閉じた瞬間(時刻 t=0s) から回路には図2のような電流(図1の矢印の向きを正) が流れた。この電流曲線は t=0s においてその値はI=0.0A で, 曲線の傾き4. 3.0A/sであり, 十分時間が経つと I = 1.0A とほぼ一定の値になった。 S At -が E- L 2 Se I=1.0A R 図 1 コイルの回転方向 問1 0 (時刻) S 図2 直流電源の起電力 E, 電流 I,および微小時間4tの間の電流Iの変化分AIの間 に成り立つ関係式として正しいものを一つ選べ。 ① E+L4=RI At AI At ②E E-L -=RI ③ L4-E=RI At 問2 図2の電流の時間変化からLとRを求めると,それぞれいくらか。 L= 1 H, R= 2 ① 3.0 2 04.0 ③ 6.0 ④ 8.0 ⑤ 120 90 問3 コイルの自己誘導起電力 Vと抵抗Rにかかる電圧 VR の時間変化を縦軸に,横 軸に時刻をとったグラフの組合せとして正しいものを一つ選べ。 ただし, Iの正 の向きをVの正の向きとする。 工 3 交流の数が50日の ① 10 VR210×10 VR revo☺ VR VR 114 V V 0 →t Ok →to →t0 V HMENTS の巻き数がんで,その断

電流の問題です。 2枚目が解説で、等電位のところを実線や点線で表しています。 R 1の両端が等電位になる理由を教えてください。

物理 問4 図4のように, 内部抵抗の無視できる二つの電池 E1, E2 と抵抗R1, R2, Rg, R, からなる回路がある。 E1, E2 の起電力はともにVで, 抵抗 R1, R2, R, R』 の抵抗値はいずれもRである。 それぞれの抵抗に一定の電流が流れてい るとき,R, とR』に流れる電流の大きさを表す式の組合せとして最も適当なもの を,後の①~⑥のうちから一つ選べ。 6 ↑ R2 Ei I R3 V E2 R1 図 4 ② ③ R の電流 0 0 0 R4 の電流 V V V R 2R 3R R4 (6) VR V 2R 3R VR VI ⑨ VR VR

次の(1)が次の様になるのですが何故でしょうか？解説お願いします🙇‍♂️

発展例題3 自由落下と鉛直投げ上げ 高さんのビルの屋上から, 小球Aを自由落下させると同時に その真下の地面から, 小球Bを速さで鉛直上向きに投げ上 げたところ,空中でAとBが衝突した。 重力加速度の大きさを gとして,次の各問に答えよ。 (1) 時間経過後の, A の屋上からの落下距離y を求めよ。 (2) 時間経過後の, B の地面からの高さyBを求めよ。 (3)衝突した地点の地面からの高さを求めよ。 |指針 小球Aの落下距離は,自由落下の公 式を用いて求める。 また, 小球Bの高さは,鉛直 投げ上げの公式を用いて求める。 両者が衝突した 地点では,ya+y=hの関係が成り立っており, (1) (2)の結果を利用する。 ■ 解 説 (1) 落下距離 y は,y=1/29t (2)高さyaは,yn=vot-1/12gt IAIB 発展問題 43 44 ◯小球 A Vo ◯小球 B (3)衝突した地点では, yA+yB=hの関係が成 り立つ。 (1),(2)の結果を用いて, gt²+v₁t-gt²=h h 2+ t= Vo これを(2)のys の式に代入して, 2 =h⋅ 202 -xx(A)-h-g y=vox (1)) x= xothottz/zuk Xoho To 100% 9/1/1 x=h - 't' 2

下向きの磁界を作りたいんだったら誘導電流は上→下の方向に流れると思ったのですが、なぜ図のIの向きに流れるのですか？

必解 270 誘導起電力 右図のように、長いコイルLの真上から 鉛直 下向きに棒磁石を落下させる。 棒磁石の落下中に抵抗Rを流れる N SO 電流I と時間との関係をグラフに描くとどうなるか。 次の(1)~(6)現 のグラフの中から最も適当なものを選べ。 電流は右図の矢印の向きに できる。お 92,95 センサー に流れたときを正とする。 (1) VI 2 (2)ている (3) R -t →t - t A ⭑I (4) t AI (5) AI (6) 94

マーカー部分のようになる理由と、Fと重力がなぜ釣り合うのかがわかりません💦

B BIP E ひ 丁 Q 図のように,鉛直下向きで磁束密度B の一様な磁場[AIEA 中に、起電力Eの電池をはさんだ間隔のコの字型のA 導線のレールを傾きの角0で固定する。これに長さl, 質量 m,抵抗値 R の導体棒 PQ をのせ、手で押さえて おく。 手を静かに放すと, PQはレールに直交したまま 斜面を上昇した。 PQ とレールとの間の摩擦およびPQ以外の部分の電気抵抗はな く,重力加速度の大きさをgとする。 真 24 P (1) PQ の速さがvになった。 このときの誘導起電力の大きさ V, PQ を流れる電 流の大きさⅠ, この電流が磁場から受ける力の大きさ F を求めよ。 (2) 手を放してもPQが動かない場合の傾きの角を 0 とする。 tan 。 はいくらか。

3枚目の写真の緑のマーカーで囲った※Bの部分の言っていることが分からないので教えてほしいです。

64.〈ピストンで封じられた気体分子の運動〉 なめらかに動くピストンがついた容器内に質量mの単原子分子 からなる理想気体が封入されている。 ピストンおよび容器は断熱材 でできている。図に示すように x, y, z軸をとり, 容器の断面積は 一様であるとする。 次の問いに答えよ。 〔A〕 まず,ピストンが固定されており, ピストンの底部は容器の 底からんの距離にある場合を考える。 (1)容器内のある1個の気体分子を考え,そのz軸方向の速さを ひとする。分子がピストンに弾性衝突したときピストンが受 ける力積の大きさを求めよ。 (2) (1)において1個の分子がある時間 4t にピストンに衝突する回数を答えよ。 (3)(2)においてN個の分子によって 4tの間にピストンが受ける平均の力の大きさを答 えよ。ただし,気体分子全体のvzの2乗の平均 22 を用いよ。 〔B〕 次に,ピストンをz軸の負の向きにより十分に小さい一定の速さで押しこんだ 場合を考える。なお理想気体では, 内部エネルギーは各気体分子の運動エネルギーの総和 となる。 z軸方向の速さvz の1個の分子がピストンに弾性衝突した後の軸方向の分子の速さ vz を求めよ。 また,衝突前後の分子の運動エネルギーの変化量⊿u を答えよ。この際, 1± b b は十分小さいことより (10) = 0 という近似が成りたつことを用いよ。 Vz Vz Vz Vz (54)において⊿t の間のN個の分子の運動エネルギー変化の合計 4U を v22 を用いて答 えよ。 ただし, 4t の間のピストンの移動距離はんに比べて十分小さいものとする。 〔A〕のときの容器の体積を V,気体の温度を T, 内部エネルギーをひとおく。また, 4tの間の体積の変化を⊿V, 温度の変化を⊿T とする。 気体分子全体の速さ”の2乗 44 が成りたつこと の平均をとしたときが成りたつこと,また, U を用いて 4 を 4T, T を用いて表せ。 AV V 記 (7/3)で求めたを用いて、4tの間に気体がピストンにされた仕事⊿W を答えよ。 また, この結果を(5) と比較して,気体を断熱圧縮したとき,気体がされた仕事と運動エネルギ ーの関係について説明せよ。 [23 埼玉大改]

これの緑で丸つけたところは何を意味していますか？

(解答番号 A 図1のように、半頂角0の円錐面を頂点0を下にし,中心軸を鉛直線に一致させて固定 動をしている。 頂点Oからその軌道面までの高さをんとし, 重力加速度の大きさを」と する。質量mの小球Pが,この円錐のなめらかな内面に沿って,水平な面内で等速円運 する。 おいちょくこうりょく N P h 0 d 図 1 問1 等速円運動の周期Tを表した式として正しいものを,次の①~⑥のうちから一つ選 べ。 T= 1 <Nsind=mg r = htang {mix - Noos h ① π g (htano) V= và Ngh Te 2xhtand Ngh 3=20 h ②πtan (3) g π tang h

物理基礎問題精講19について (3)で何故、等加速度運動の公式を使っているのかがわかりません。また、(3)の回答の式で、右辺の重量加速度にマイナスがどうしてつくのかがわかりません。解説宜しくお願いします。

必修 19 固定面との衝突 I g 物理 図のように、水平な床上の点○から前方にある鉛 直な壁に向けて、質量mの小球を初速 vo, 水平面 に対する角度αで投げ出した。 その小球は壁に垂 直に衝突した後, 反発係数e(0<e<1) で, はね返 されて床に落下した。 投げ出した瞬間の時刻を a Vo t=0, 重力加速度の大きさをgとして,以下の問いに答えよ。 ただし, 投げ 出した点〇を原点とし, 座標軸 x-y を図のようにとるものとする。 (1) 小球が壁に衝突する時刻を求めよ。 E (2) 原点から壁までの水平距離を Vo, α,g を用いて表せ。 (3) α を用いて表せ。 小球が壁に衝突した位置の床からの高さんを1, し vo, α を用いて表せ。 た直後の小球の速度の成分をe,

電場の中に導体と不導体を入れたときの違いについて質問です。導体を入れたときも不導体を入れたときも、内部に外の電場とは逆方向の電場が生じるのはどちらも同じですよね？ なぜ、導体の場合は完全に打ち消し合い、不導体の場合は弱まるだけなのでしょうか？