全く分からないので解説ありでできればお願いします。Ｉだけでも大丈夫です。

360 第4章 電磁気 3 電流と磁界電磁誘導 359 正方形導線 60一様でない磁界中を落下する導線 (2001年度 第2周) 図2-1のように、一辺の長さがLの正方形導線が、磁場中を, 鈴直上向きにと った。軸に沿って原点に向かって落下している。この磁場(磁東密度)Bのx成分と よ成分は、それぞれ、B,= -Qr, B,= Cz (C1は正の定数)で与えられる。y成分は0 である。正方形の面は、 平面に平行で、 各辺はx軸またはy軸に平行であり. 正 方形の中心はz軸上にある。導線は変形しない。導線の質量を m, 電気抵抗をRと し、導線の太さは無視できるものとする。また、 この実験は、真空中で行うものとす る。このとき、以下の設問に答えよ。 落下する導線中には、ファラデーの電磁誘導の法則に従って、誘導起電力が発生 し,誘導電流が流れる。 (1) 導線がこの位置にあるとき, 導線を貫く磁来束のが、の=L'B, = L'Cz で与えら れることに注意し、 誘導電流の向きとして正しいものを,次の(a), (b)のうちから 選び、かつ、その理由を述べよ。 (a) 正方形を上から見て時計まわり (b) 正方形を上から見て反時計まわり (2) 導線がェの位置にあるときの落下速度の大きさをpとするとき,導線中に生じ る誘導起電力の大きさ/と誘導電流の大きさ」を求めよ。 図2-1 B。 I 電流が磁場Bから受ける力は, 磁場のx成分とz成分(図2-2参照)のそれ ぞれから受けるカの和として表すことができる。以下の設問では, 誘導電流のつく る磁場は無視してよい。 (1) 誘導電流と B,--Crによって, 導線全体が受ける力下の大きさを求めよ。 (2) 誘導電流と B,= Czによって, 導線全体が受ける力での大きさを求めよ。 B、 正方形導線 図2-2 I 十分に大きなzの位置から落下させた導線の落下速度の大きさは,やがて, ある 値で一定となる。 (1) を求めよ。ただし、 重力加速度の大きさをgとする。 (2) 導線の落下速度が に達した状態において、 導線の失う位置エネルギーは何 に変わるか、簡に述べよ。

良問の風102（5）についてです。 解説の1/2C12V ^2は0にならないのですか？ 抵抗のジュール熱は電流が流れた時に発生するのではないのでしょうか？

102 図はコンデンサー C, Cr C,(電気 容量はそれぞれC, 2C,3C), 電池 (起 電力V)およびスイッチS, S, と抵抗R からなる回路である。最初, スイッチは どちらも開いており、いずれのコンデン サーにも電荷はない。 1、まず、スイッチ S, を閉じ、 C, と C。 とを充電した。 Sa S (1) Cに書えられる電気量はいくらか。 \2) Cにかかる電圧はいくらか。 I、次に、S,を開いてから,S, を閉じ,十分に時間がたった。

物理の熱力学の問題です。 分かる範囲で良いので教えて下さい🙇

(月) 間4 過程Vでは、まず加熱装躍で気体に熱を加えながら温度が一定になるようにピストンを ゆっくり動かして状態Aから状態E(圧力p(ただし、か> p). 体積V,,温度 T)まで変 化させ、その後ピストンを固定して冷却装置により気体が熱を放出することにより状能E |3| 図1のようになめらかに勤くビストンがついたシリンダーに1モルの理想気体が入っている。 このシリンダーとビストンは断熱材でできており,シリンダー内には加熱·冷却装置が取り付け られている。この装置でシリンダー内の気体を加熱することにより気体は熱を吸収し,この装置 で気体を冷却することにより気体は熱を放出することができる。理想気体の内部エネルギーはそ の体積に依存せず、気体分子の数と絶対温度Tのみで決まる。この理想気体の定積モル比熱 Cy や定圧モル比熱 C,は,この問題で考える温度範囲では温度によらず一定である。気体の圧力p から状態Cまで変化(定積変化)させる。 (1) 過程Vを表す曲線の概略をャ-V図に描け。 (2) 過程V全体で気体が吸収する正味の熱量をQw とする。上記の4個の過程で気体が吸収 と体積Vの関係を表した図2ゆーV図)を参照して、以下の間いに答えよ。ただし,気休定数は する正味の熱量(Q, Q, Qu. Qw)の大小関係を不等式で表せ。また。その求め方を説 Rとする。配点 30 %) 明せよ。 問1 加熱·冷却装置を動作させずに、状態A(圧力p.体積V,温度T)からビストンを シリンダー ゆっくり動かして気体の体積を増加させると、気体の圧力は単調に減少して状態C(圧力 p。体積『2(ただし、V;くVa),温度 T)に達する。この変化を過程1とする。この過程 Iは断熱変化であるため,気体が吸収する熱量Q:は0になる。この過程1で気体が外部に ービストン する仕事所を求めよ。 理想気体 状態Aから状態Cに達する過程として、過程I以外に3通りの過程を考察する。 加熱·冷却装置 問2 まず過程Iについて考える。 程Iでは,始めに加熱装置で気休に熱を加えながら圧力を 図」 一定に保ちつつビストンをゆっくり動かして状態Aから状態B(圧力か,体積V2. 温度 T)まで変化させ. その後ビストンを固定して冷却装置により気体が熱を放出することによ り状態Bから状態Cまで変化(定積変化) させる。 p. A(T=TA)1 B(T=T。) p」 (1) 状態Aから状態 Bまで変化したときの気体の内部エネルギー変化 AUanを Crを用いて 表せ。 (2) AUAn を熱力学第1法則を用いて求め, Co. pu Th, Tu, Vi, Vaを用いて表せ。 1 (3) CrとC, の間には, C, - Cy=DRの関係がある。 (1)と(2)の結果を用いてこの関係を求 めることができる。 その求め方を示せ。 4) 過程Ⅱ全体で気体が吸収する正味の熱量(気体が吸収する熱量から, 放出する熱量を引 ID(T=To) |C(T=T) いたもの)をQ とする。 Q」 を Cr. R, Ta, TB, Teを用いて表せ。 1I 0 V」 V。 間3 過程山では, まずビストンを固定して冷却装置により気体が熱を放出することにより状態 図2 Aから状態D(圧力p. 体積V. 温度Tp)まで変化(定積変化) させ, その後加熱装置で気 体に熱を加えながら圧力を一定に保ちつつピストンをゆっくり動かして状態Dから状態C まで変化させる。過程Ⅱ全体で気体が吸収する正味の熱量をQ日 とする。このQe とQaの 大小関係を不等式で表せ。 ○M16(587-95)

問題自体の意味が分かりません！！簡単にわかりやすく教えて欲しいです

(4)=0において,殊貝の工向と0り処度 八 ノハ 0の点はそれぞれどこか。A~Fの記号で答えよ。 ■最大: B 0: A.crF h 195. 縦波の横波表示 図は,縦波の波形を横波の形に表示したものである。→19 (1) a~gの各点における媒質の変位を, 図中に矢印で示せ。 波の進む向き (2) 媒質が最も疎である点,および最も密である点は,それぞれど こか。a~gの記号で答えよ。 b C e 答疎:e 密: a (3) 媒質の速度が右向きに最大の点,および速度が0の点は, それ ぞれどこか。a~gの記号で答えよ。 習最大:2 0: Ci g

物理基礎 運動方程式の利用 t(張力)の答えが自分では導き出せないので 途中式を書いてもらえるとありがたいです 近日テストがあるので 詳しく説明して頂けませんか？ M(M-m)/g(M+m)=Mg-Tで代入しようと思ってます

解説(1)物体 A, Bが受ける力は, 図のように示さ れる。M>m から, Aは上向きに, Bは下向きに動 き出す。A, Bそれぞれの運動 の向きを正として運動方程式を 立てると, 10m A:ma=Tーmg …① (1 B:Ma=Mg-T …2 (2) ①, ②の両辺を足して, (M+m)a=(M-m)g T T a a a= M+m M-m g大の 介 Mg mg これを②に代入して, 2mM T= M+m M-m M× 9=Mg-T M+m

こちらの問題の全12問教えていただきたいです。。。 全くわからずで困ってます。

P Ta, Te, T. (To kTa, Te cTa) B P」 B→Cai熱変化 (Va-8V) 定数 A P, 気体定数のR,nもルの平原十分手理想気体 V. V。 (6)(2)のA→B ver. (7)(3)のABver (き)(4)のA→Bver くり定数Cと求め (2) CっAにおける内部1ネルキーの増加量(n,R,ThE用、て) (3) CのAいおて外部いするイ仕事(n,,R, Tas同って) (9)()。B→C ver ()(3)の B→Crer (い)(4)のB→C ver (4)c→ A にすいて吸収する熱量( ミ) (5)的細変化B→Cu対しポアソンの法剣と開いて、6の値っ取めよ (12) 熱効率の書 4

1番について教えてくださいお願いします。

(1) 原点を頂点とし、Y 軸を軸とする任意の放物線を考える。この曲線上の点 (r,9)につ いて、yをrの関数とみたときyはどのような分方程式を満足するか?- (2)任意定数Cまたは A、Bが変わると、次の方程式はそれぞれある曲線群を表す。その 満足する微分方程式を求めよ。 (a) y = Cr (b) ry = C (c) y = Asin(war+ B)

なぜこの問題ですぐに0度になるとわかるんですか？

130 熱 gom 44 比熱·熱容量 電力 600 Wのヒーターを内蔵した容器がある。この中に200gの氷 を入れたところ,氷と容器全体の温度は一様に一15 ℃になった(図 1)。容器の熱は外に逃げないとし,ヒーターの熱容量は無視でき,水 の比熱は4.2 J/g·Kとする。スイッチを入れて加熱し続けたところ, 高温物 (4)ある ECT 全体の温度は図2のようにA→B→C→D と変化した。 の 氷の融解熱はいくらか。 ) 容器の熱容量Cはいくらか。また, 氷の比熱 cr はいくらか。 水と容器全体の温度が50℃になったところでスイッチを切り, その 中に一10℃, 90gの銅の塊を入れたところ, 十分な時間がたった後 BC こ。 融 BC 熱は 全体の温度は47.7 ℃ になった。 (2) C ) 銅の比熱cはいくらか。有効数字2けたで答えよ。 X)初めの状態(図1)でスイッチを切り, 80℃, 500gの銅の塊を入 れると,やがてどのようになるか。 (金沢工大+東北大) 温度(C) 氷 50 D 与 ヒーター B 0 スイッチ -15 A 0 12 124 199 図1 時間 ) 図2 Level(1)~(3) ★ (4)★ Point & Hint 固体が液体になるときなど,固体·液体·気体間の状態 化が起こっているときは, 温度は一定に保たれる。BC間で氷が水になって る。物体の質量をm, 比熱をcとすると, 温度を4T だけ上げるのに必要な熱 Qは Q= mc4T と表される。mc の部分が熱容量である。

問6の問題で問4の答えよりθ＝0のときは、f=f0になるので 図➅が答えだと思ったのですが違ったので解説お願いします

3 次の文を読み,以下の問いに答えよ。(配点比率 図1のように半径r(m)の半円上を,音源が振動数fo[Hz)の音を発しながら反時計回りに等油 で移動している。半円の中心0から右方向にd[m)(dEr)離れた点Pで音を観測したところ 時間とともに振動数が変化した。この現象はドップラー効果によるものだと考えられる。音酒の 位置を点Qで表し, ZQPO を φ rad), 空気中の音速をV[m/s),音源の速さをu[m/s) (uくV)とし、点Pで観測される振動数 (Hz)について考えてみよう。 ただし,風の影響は無 ささ 視できるものとする。 音源の速度は、点Pから遠ざかる方向を正とし,直線 PQ方向の成分をuQ[m/s] とする。政 動中の音源のある瞬間の位置の変化を考えると,音源は点Pから速さ «Qで遠ざかっていると考 えられる。 問1 音源が点Qで発した音を点Pで観測したときの振動数子をF0, 1V, uqを用いハて表せ。 問2 uQをr, d, u, φを用いて表せ。必要であれば、導出過程で解答用紙の図を使ってもよ (解答用紙の図:図1と同じ) い。 uaは音源の位置によって変化する。したがって, 観測されるfから音源が音を発した位置を 特定できる可能性がある。その確認のために図2のようにOP間の距離をd= 2rとし, 音源の 位置をZQOPの角0[rad] ( 0 < 0< π)で表し, fと0の関係を調べた。 問3 sin pを0を用いて表せ。 必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよい。 【解答用紙の図:図2と同じ) 問4 fを0の関数として表せ。 問5 観測された振動数の比一は0に対してどのように変化するか, 図3の①~⑥のグラフの 中で変化の様子を最もよく表しているものを一つ選び, 図中の番号で答えよ。 ×印は比子。 fo が最小となる点を示している。 次に観測点の位置を変えてみよう。 OP間の距離4が変わると観測されるfも変化する。 問6fから音源が音を発した位置を一点に特定できるのは, 図3の①~⑥のグラフの中でとい になるときであろうか。 図中の番号で答えよ。 またそのときの OP間の距離dを答えよ。

問6の問題で問4の答えよりθ＝0のときは、f=f0になるので 図➅が答えだと思ったのですが違ったので解説お願いします

3| 次の文を読み,以下の問いに答えよ。(配点比 図1のように半径r [m)の半円上を,音源が振動数fo[Hz]の音を発しながら反時計回りに築法 で移動している。半円の中心0から右方向にdIm)(dミr)離れた点Pで音を観測したところ 時間とともに振動数が変化した。この現象はドップラー効果によるものだと考えられる。音源の 位置を点Qで表し, ZQPOをo Crad), 空気中の音速をV[m/s), 音源の速さをulm) (uくV)とし、点Pで観測される振動数/[Hz]について考えてみよう。ただし,風の影響は無 しがさ 立が 視できるものとする。 音源の速度は、点Pから遠ざかる方向を正とし,直線 PQ方向の成分をuo[m/s]とする。数 動中の音源のある瞬間の位置の変化を考えると, 音源は点Pから速さ uQ で遠ざかっていると喜 えられる。 問1 音源が点Qで発した音を点Pで観測したときの振動数fをfo, 1V, uaを用いて表せ。 問2 uQをr, d, u, φを用いて表せ。必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよ 【解答用紙の図:図1と同じ] い。 Ueは音源の位置によって変化する。したがって, 観測されるfから音源が音を発した位置を 特定できる可能性がある。その確認のために図2のようにOP間の距離を4=2rとし, 音源の 位置をZQOPの角0[rad] ( 0 < 0<π)で表し, fと0の関係を調べた。 問3 sin ゆを0を用いて表せ。 必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよい。 【解答用紙の図:図2と同じ) 問4 fを0の関数として表せ。 問5 観測された振動数の比一は0に対してどのように変化するか, 図3の①~⑥のグラフの fo 中で変化の様子を最もよく表しているものを一つ選び, 図中の番号で答えよ。 ×印は比。 が最小となる点を示している。 fo 次に観測点の位置を変えてみよう。 OP間の距離4が変わると観測される子も変化する。 問6 fから音源が音を発した位置を一点に特定できるのは, 図3の①~⑥のグラフの中でどれ になるときであろうか。 図中の番号で答えよ。 またそのときの OP間の距離4を答えよ。