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物理 高校生

(3)がわからないです。なぜ(ア)が答えになるのでしょうか...?(1)の誘導がない場合でも導けるように考え方を教えて頂きたいです。よろしくお願い致します。

B (思考 図1に示すように直交座標系を設定する。 初速度の無視できる電荷g (g>0),質量m の陽子が,y軸上で小さな穴のある電極 a の位置から電極 a b 間の電圧Vでy軸の 正の向きに加速され, z軸に垂直でy軸方 向の長さがしの平板電極c, d (z=±ん) か らなる偏向部に入る。 c, d間にはz軸の 124. 〈電磁場中の荷電粒子の運動〉 x 偏向部 h y E 変位 d 図 1 正の向きに強さEの一様な電場 (電界)が加えられている。これらの装置は真空中にある。 電場は平板電極 c,dにはさまれた領域の外にはもれ出ておらず,ふちの近くでも電極に垂 直であるとし、地磁気および重力の影響は無視できるとする。 〔A〕 電極bの穴を通過した瞬間の陽子の速さvo を,V,g, m を用いて表せ。 〔B〕 その後,陽子は直進し,速さのままで偏向部に入る。 (1)陽子が電極 cに衝突することなく偏向部を出る場合,その瞬間のz 座標 (変位) 21 を Vo,g, m, l,Eを用いて表せ。 (2)Eがある値Eより大きければ陽子は電極cに衝突し,小さければ衝突しない。その値 E を, V, l, んを用いて表せ。 〔C〕 陽子のかわりにα 粒子 (電荷 2g, 質量 4m) を用いて同じV,Eの値で実験を行った ところ,偏向部を出る瞬間の座標 (変位) は 22 であった。 Z2を, 21 を用いて表せ。 [D] E の値をE1 に固定し, 電極 c d にはさまれた領域にx軸の正の向きに磁束密度B (B>0) の一様な磁場 (磁界) を加え, 再び陽子を用いて実験した。 (1) Bをある値 B1 にしたところ,陽子は偏向部を直進し, 偏向部を通過するのに時間 T を要した。 B1 と T1 を, Vo, E1, lを用いてそれぞれ表せ。 (2) Bをある値 B2 (0 <Bz <Bi) にしたところ, 陽子が偏向部を出る直前の座標 (変位) は Z3 (230) であった。このときの陽子の速さを,g,m, V, E1, 23 を用いて表せ。 *(3) Bを 0<B<B, の範囲内で変化させて実験をくり返し, 陽子が偏向部を通過するのに 要する時間を測定した。 このとき, BとTの関係を表すグラフはどのようになるか。 図2の(ア)~(オ)の中から最も適当なものを1つ選べ。 T4 TA (ア) T₁ T4 TA TA (イ) (ウ) (エ) (オ) T1 T1 T1 T₁ 10 B₁ B 0 B₁ B B₁ B 0 B₁ B 0 B₁ B 図2 [東京大〕

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物理 高校生

41の(3)についてです。 答えが【V0tsinθ-1/2gt】になるそうなのですが、1/2とはどこから出てきたのでしょうか? 解答解説は公式[ X=V0t-1/2at^2]に当てはめたから1/2が出てきているのですが、この公式の意味的に1/2って変位=平均速度×時間よ... 続きを読む

\m8.0 [知識 物理 41. 斜方投射 水平面上の点から, 水平との なす角が0の向きに小球を投げ上げた。 初速度 の大きさをV,投げ上げた位置を原点とし、水 平右向きにx軸, 鉛直上向きにy軸をとる。 投 げ上げた時刻をt=0 とし, 重力加速度の大き さをgとする。次の各問に答えよ。 y V (x1,yi) (E) Vo ti: 小 (x2,y2) (1) 初速度のx 成分 Vx, y 成分 Vy をそれぞれ 0 Vx x 求めよ。 (2) 時刻 t における速度の x 成分 vx, y 成分vy を, Vo, 0, g, t を用いてそれぞれ表せ。 (3) 時刻 t における小球の位置を示す座標 (x, y) を, Vo, 0, g, tを用いて表せ。 (4) 最高点に達する時刻と, 最高点の位置を示す座標 (x, y) を, Vo, 0, g を用いて それぞれ表せ。 (8) (5) 小球が再び地面に達する時刻と, 地面に落下した地点の位置を示す座標 (x2,y2) を,Vo, 0,g を用いてそれぞれ表せ。 ヒント (1) 三角比を用いて, 小球の速度を分解する。 (4) 最高点では速度の鉛直方向の成分が 0 となる。 (5) 再び地面に達したとき, 高さ (y座標) が0である。 例題 7 88

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