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物理 高校生

物理の磁気の問題です 黄色マーカーで引いたところの解説をお願いします

188 第4章 電気と磁気 §9 ** 147 【12分 ・20点】 XXXXXX 2枚の同じ大きさの金属板A, B を d離して平 行に並べる。 座標系を図のようにとる。 軸方向の 金属板の長さは である。 金属板Bを接地し, 金属 板Aに正の電位Vを与え, A,B間に一様な電場を 作る。 電子がx軸に沿って A, B間に入射し, 座標 軸の原点0を速さで通過する。 電子の質量をm ○電荷を一とする。 電子によって金属板に誘導され る電荷や, 電子の運動に及ぼす重力の影響は無視す る。 問1 金属板の間で電子が受ける力の大きさFはい くらか。 ①ev 問2 ① 荷電粒子の運動 F ① -t m @v+ Ft m 01/01/ ② 3 のFを用いて表せ。 成分 : 1 z成分: 2 9 ひ e V d 2= 4 ③ 2 eVd また,この力はどちらを向くか。 2 ① x軸の正の向き (2) y軸の正の向き ③軸の正の向き ④軸の負の向き ⑤y軸の負の向き 6 z軸の負の向き 原点Oを通ってから時間t後,電子の速度の成分, 成分はいくらか。 問1 V. e F (5 -t Vd e また, 加える磁場の磁束密度の大きさはいくらか。 V Vd (5) vd V F (3 4 v-- -t m m 問3 金属板の間で電子が描く軌道を面へ射影したものを、 問1のFを用いて表 せ。 Fx 2 Fx Fx ① z= F 2m (モ) (3 ²=- 2mv 2mv 2m v 問4 電子が金属板に衝突せずに,右端z=l, z=s に達した。電子が金属板の間を 通過する間に,その運動エネルギーはどれだけ増したか。 問1のFを用いて表せ。 ① Fl ②Fs ③ F(l+s) 4 F(l-s) 問5 電場はそのままで, 金属板の間に一様な磁場を,ある座標軸方向に加え,『軸 に沿って入射した電子をそのままæ軸方向に直進させるには、磁場をどの向きに 加えればよいか。 1 解答群は問1 2と共通) y Vv d 2 O 2 44 V ed で A B ²- til-15 E 対磁ので FF

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物理 高校生

僕はウを加速度と書いてしまいましたが 答えはウは静止摩擦力でした 静止摩擦力と加速度の判別やなぜ静止摩擦力になるのかを教えてください

1 次の文章中の空欄 (ア), (ウ), (オ) を語句で、(イ), (), (カ)~(コ) を数式または数値で埋 めよ。 雪道でカーブを曲がる際, 自動車が横すべりしないためには自動車の速さをどの程度に 抑える必要があるのか検討しよう。 図1のように半径rのカーブを速さで等速円運動を している質量mの自動車を考える。 重力加速度の大きさ をg, タイヤと雪面との静止摩擦係数をμとする。 空気 の抵抗はないものとする。 ここで, 自動車といっしょに運動している観測者の立 場で考える。図2のように, 自動車にはたらく力は4つ あり,まず,鉛直下向きにアがイの大きさで はたらく。 鉛直上向きにはたらく垂直抗力の大きさは N とする。 カーブの中心に向かう向心力としてウが最 大でエの大きさではたらく。 また, カーブの中心か カーブの 中心方向 図1 Am 2 図2 m 自動車 垂直抗力 N 鉛直方向 ら遠ざかる向きに慣性力としてオがカの大きさではたらく。 鉛直方向の力を考えると (ア) と垂直抗力がつりあうことにより等式 キが成立する。 また, カープの中心方向の力を考えると、 自動車が横すべりしないためには, (カ) は (エ) をこえないということから, 不等式 が成立する。 VI/Vee, これらの式から, 横すべりしない最大の速さは、μ,g,rを用いてケと導かれ る。具体例として, p=0.10,g=9.8m/s2,r=50m とすると, はコ(m/s) とな る。ただし, 有効数字2桁で求めよ。

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物理 高校生

物理の問題です。至急です! ひとつでもいいので分かったら教えてほしいです。

剛体の釣り合いに関する問題 人間が二足歩行するようになってから脊柱や腰にかかる力学的な負担がいかに大きくなった かを人体の簡単なモデルを用い、剛体の力の釣り合いから理解する問題を考える。図1、2は 人間の脊柱をモデル化し、これを剛体として各所にかかる力を示したものである。 B Fsin12" Wsing Fsin(9+12") W 12" M予 C Fcos(0+12") 12° 番Wsin@ 各W 図1 図2 このモデルでは、A(腰)からB(肩)までの部分が脊柱を表し、鉛直から0だけ傾いている。 A点では下半身上端の仙骨から抗力Rを受けている。D点には(仙骨とつながった脊柱起立筋 が上半身を引っ張り上げる力)Fが働き、その方向は AB とa=12°の角をなしている。頭と腕 を除く上半身および頭と腕にかかる重力はそれぞれ、脊柱の中心Cおよび肩Bに鉛沿直下向きに かかり、その大きさは体重を Wとして、W,Wとしている。また AB間の長さをL、AC間、 AD 間をそれぞれ L, 3Lとする。(図2では AB 間の長さとなっているが、Lとすること) このモデルをもとに以下の問いに答えよ。 脊柱に働く力の釣り合いを表す式を、水平方向(x)および鉛直方向(y)に分けて作れ。 ただし図中12°と示された角はaとすること。 脊柱に働く力の釣り合いを表す式を、脊柱(AB)に沿う方向(I)および ABに垂直な方 向(1)に分けて作れ。ただし抗力Rのそれぞれの成分は R およびR」を用い、また図 中 12° と示された角はaとすること。 脊柱に働くトルクの釣り合いを表す式を作れ。ただしトルクはAを回転中心として求め、 また図中 12° と示された角はaとすること。 力およびトルク両者の釣り合いの式より、FおよびRをW、0、aを用いて表せ。 ただし、力の釣り合いは2. のR』 およびR」に関する式を用いること。 W=50 kgw、0=30°、a =12°の時、F, R の大きさを有効数字3桁で求めよ。 この人体モデルで表される看護師2人が同じ体重の患者1人を抱える状況を考える。1人 あたり(1/2)W kgを抱えることを、B点に鉛直下向きに(1/2)W kgw の力が追加された場合 として、F、Rの大きさを求め、これらが Wの何倍になるかを求めよ。ただしW=50 kgw、 0=30°、a =12° とする。 1. 2. 3. 4. 5. 6.

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物理 高校生

なぜ状態2では、気体の体積はV1のままなのですか?

【物理 必答問題】 ・ [3 次の文齋を読み, 下の各問いに答えよ。 (配点 20) 大気中に, 図 1 に示すように., 穴の開いた隅避が固定された円筒容器, ビストンおよびヒー ターからなる装置がある。隅壁の左側の A 室の体積は ア,である。隔届の穴には弁が付け られており, 穴を開閉することができる。はじめ弁は閉じられており, ピストンは隔員に接 していた。また, A 室には圧力 絶対温度 71 の単原子分子理想気体が入っていた。 こ のときを状態1 とする。円筒容器の軸は水平でもあり. ピストンは気審でなめらかに動くこと ができる。円筒容器。 隔壁 弁、ピストンはいずれも断振材でできている。ヒーター, 看, 穴の体積は十分に小さく、 ヒーターの熱容量は無視できるものとする。また, 円筒容器は上 分に長く。ピストンが外れることはない。 大気圧を 気体定数をとし, 以下, 温度は すべて絶対温度で表すものとする。 大気圧 , 問1 ん 室内の気体の牧質量は1くらみ >AKII 2 間2 ye たく らか。 う 2 テ ART = 弁を閉じたまま, ヒーターに電流を流し, A 室内の気体を加持た。気体の温度が37* となったところで加熱を終了した。 このときを状態2とする。

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物理 高校生

(ス)でなんでP(L)の方にNmgがかかってるんですか? まずNコの単原子分子が下にmgかかってるって考えてもいいんですか?いろんな方向に動いてるイメージなんですけど…

人チの天化 49 605.方体内の気体分子の を合計入したと ST 2 人分子 上 してい3。 田1のように押すは和香とくし条を 個の質基がG@Zkg) の原子分3 8 2 から に下な昌面Aが受ける圧力を孝える。容の200の2 人0 で一定であり。 分子どうしの牧和は押析する。 Kg (mo,人体定数を @(J/(mol・KO) 重力加遂放の大き き4のmeの とする。 次の文章中の[アアコー[モ] 適切数式または委條を入れよ。 (⑪ 初めに重力が作用していない場合 5 0 いて考える。 ある 1 個の分子の 輪方向の速度の Mom とすると 分子が層面人と史作衝突したときに科面Aが分子から受ける カ才はビアゴ(N's) である。 分子が生面ムと復突してから次に昔面んと衝突するまでの 膨はイコ(s) であるため。 分子は時間 2(e) のに。 生還Aとピコ還和科る。 したがって, 時間 2の間に聖画Aが受ける力季は記](Nrs) となり。1個の分子によ って葉面Aが受けるカアはチーxo(N) とる輸における達度上分の 2 系 gy を用いて 表せる。 か個分子によって休面Aが受ける力 な(N) については すべての分子不規昌 に運動をしており, 速度成分の 2 乗平均はどの成分についても等しいので。 W 個の分子の 館度の2生平均[m'/Sり) を用いてカコと表せる。以上から。 圧力はキーゴコ(NVmリ となる。また, 圧力の式人と状態方程式から, 記はカ、 MA。 た. の を用いでビク となり. 気体の内部エネルギー び(J) は WWA。 が。 のを用いでテー] となることがわかる。 (⑫ <起の負の向きに一様な重力が作用している場合。傘回 』 内の気体の宏と圧力に勾配が生じる。図2のように。 容 ya 器の底からはかった高きを@【m)〕 とし, 高き々における気 ーー SD とする。 < 1 か5のぢ[m) だけ高い所を人<エアXXm) とし 斉き々にお O ーー ける厚さ 2z。 断面穂のの気柱について考えると。高を 較2 (<+2) における気体の圧力 P/(々2)(N/m) は, 気柱内における気体の審度の勾配が 無視できるはど 2z が小さいとき, ア(<)。 9(<)。2z などを用いで と近似できる。 また。 容器内の気体は単原子分子理想気体であるため。g(<) は (<) となどを用いで 人全] と表せる。以上から, 気体Imol 当たりの質恒が4.0X10-ikg/mol 温度が300K であるとき。 か(zキ2<) が P(z) と比べて0.010% だけ小きくなるよう な高さの差は。 3J/(mel-) gp=9.8m/“ とすると。 有効字2桁でim NR 有り m

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