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物理 高校生

この2番の問題なぜ、eがマイナスになるんですか?ほかの問題でプラスになったりマイナスになったりしてわけがわかりません

(3) Step 1 解答編 p.246~247 陰極線 次の文の[ □に適当な語句を入れよ。 電極を封入したガラス管に低圧の気体を入れ,高電圧をかけて放電させる。 ③には,(1)物体によっ ②極の反対側のガラス管壁が蛍光を発する。 これは② コや磁界によって 体の圧力が数 kPa 程度であると、管内の気体が ① する。一方,10Pa以下の圧 力の放電管では, から出る ③がガラスに当たって生じるものである。 ④性) (2) ⑤ 電荷を運ぶ (3) ⑥ て遮られ、影ができる 曲げられる, などの性質がある。 トムソンは3③⑦を測定した。後に ③の正体は⑧の流れであることがわかった。 ② 電子に生じる加速度 右図のように間隔dの平行極板間に電 圧をかける。質量m/電気量-d(≪0)の電子を極板に平行 に入射したときの電子の加速度の大きさと向きを求めよ。 43 d D 3 電子の比電荷と加速度間隔が0.10m だけ離れた平行極板に, 2.0×10Vの電 e €₁ m をかけた。この極板間に置かれた電子 (比電荷 度の大きさは何m/s2 か。 + + + m, -e ? ミリカンの実験空気中に, 2枚の平行板電極を、上下に間隔dだけ離して水平に 置き,電圧Ⅴをかけた。この極板間に質量の電気量帯電した油滴を入れる と,油滴は一定の速させて上昇した。このときの力のつり合いの式を書け。ただし、 油滴が受ける空気の力は油滴の速さに比例し(比例定数k) 重力加速度の大き さをgとする。 64 V 3 3.5×10¹ m/s² ④ mg+kv-q d ⑥ 粒子性 (1), (4) 波動性 (2)(3) 268 第V部 原子分子の世界 D-0 ⑤ 光量子波長が 6.0×10mの光子1個のエネルギーと運動量の甘さを求めよ。 ただし, プランク定数を 6.6 × 10734 J's, 光速を3.0×10°m/s とする。 11,26 1/76×10 [C/kg]) に生じる無 Q ⑥ 粒子性と波動性 (1)光電効果 (2) ラウエ斑点 (3) ブラッグの条件 (4) コンプトン効 果は,光やX線の粒子性と波動性のどちらに関係が深いか。 8,16,23,24,25.26 答 ①①発光 ②陰 ③陰極線 ④直進 ⑤ 負 ⑥電界 ⑦比電荷 ⑧電子 ② eV md' =0 ⑦ 物質波速さ 3.0×10°m/sで運動している電子の物質波の波長は何mか。 ただい 電子の質量を9.1×10 -31 kg, プランク定数を6.6 x 10 J's とする。 Na 34 274 u 2.4×10-10m 3.3×10-19 J, 1.1×10-27kg・m/s 例題 93 右図の光 変えて実験 電効果が走 数をn (1) 金属木 (2) 波長 ギーの (3) 波長 UT 上向き 陰極線の粒- 光 eを用 SP 問 (1) 入 〔 が起こ の光子 に相当 (3) 「電 れなく のほ 電子 ネル り、 動エ が小 流は ( 光の粒 E=h_ 光電効 の運動 Ko, 光 仕事関 Ko=

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物理 高校生

ホイートストンブリッジです。(2)まではいいのですが(3)がどうしてもわからないです。 なぜ電流計が0だと(1)と電圧が同じになるんですか? あとの計算でV1=80×10^-2 としてますが、これは(1)と流れる電流が同じということですよね?したら(1)のようにキルヒホッフ... 続きを読む

必修 11. 電流と磁場, 荷電粒子の運動 基礎問 電流と磁場 Ⅰ. 図1のように,長い導線を水平に南北方向に張り,そ の真下の距離 10 [cm] のところに小さな磁針を置いて、 導線に電流を流した。このとき,磁針のN極は西に 45° 振れて静止したことから,この場所での地球の磁場の強 さの水平成分は 25 〔A/m〕 であることがわかった。 (1) 導線にはどの向きに電流を流したか。 (2) 流した電流は何 〔A〕 だったか。 (3g) 次に導線を取り除き、かわりにコイルの頭を南北方向と垂直になるよ うに1巻きの円形コイルを置き、その中心の磁場が0となるようにした い。 円形コイルの半径を20〔cm〕 とすると, コイルに流すべき電流の強 79 さは何 〔A〕か。 ⅡI. 図2のように、紙面に垂直な導線P, Qに同じ強さIの 直線電流が流れている。Pの電流は紙面の裏から表に向か う向きに,Qの電流はPと逆向きに流れている。導線P. Qからの距離がともに4の紙面上の点Xに生じる磁場の (福岡大改・愛媛大) 強さを求め、その向きを図示せよ。 I H=- (r: 電流からの距離) 2πr () 円形電流の中心の場合 北 H=- ( r円の半径) 2r 45 C 15+0=3 P 0 10cm 図1 XA a. 3. ●地磁気 地球は北極をS極,南極をN極 精講 とする大きな一つの磁石であり,地表には 地球による北向きの磁場が存在する。 これを地磁気という。 【参考】 磁気量 (磁極の強さ) をmとすると, 強さHの磁場 から磁極が受ける力の大きさFは,F=mH である。 ●電流がつくる磁場 電流がつくる磁場の強さは電流の強さに比例するが, そ の強さを与える式は電流の形状によって異なる。 電流Iがつくる磁場の強さを Hとすると 電流ⅠⅡ (i) 直線電流 ( 十分に長い) の場合 a 図2 H 磁場 (A) SLO TA a 1 Gir Q ルの内部の場合 ソレノイドコイ H=nl (n: 1 〔m〕 あたりの巻数) ●右ねじの法則 右ねじの進む向き ●京靴の向きにとると、右ねじを回す 向きが磁力線の向きを表す。この 磁力 磁力線の向きの接線方向が磁場の間 である。 磁場 クトル和である。 ●磁場の合成 複数の電流による磁場は、各電流がその場所につくる磁場のベ I. (1) 磁針の向きより, 合成磁場の向きは北向 真上から見た図 きから西へ45° 振れているので、 導線の電流が 45 つくる磁場は西向きである。 よって, 導線を流れる電流の向き は、右ねじの法則より, 北向きである。 (2) (1)より、導線の電流がつくる磁場の強さをH [A/m] とす ると, H=25 [A/m〕 である。 電流の強さをI〔A〕 とすると, I 2×0.10 よって,I=5=5×3.14≒16 [A] (3) 円形コイルの中心の磁場が、 地磁気と逆向きで、同じ大き H= -=25 さであればよい。 コイルに流す電流の強さをI' 〔A〕 とすると, I' VI I 2ла 磁場H I. (1) 北向き Ⅱ. 磁場の強さ: -25 よって, I'=10 [A] 2×0.20 TARS KAME I. 導線P, Q の電流がそれぞれ点Xにつくる磁場の強さを H, HQ とすると, I 2лα H Hp=Ho= 導線 P, Q の電流がつくる磁場の向きは右図となる。 磁場の強さが等しく, なす角が120° であることより,合成磁場 の向きは右図の太い矢印の向きである。 また, 合成磁場の強さ Hx は , Hp (または HQ) と正三角形をつくることより, (2) 16 〔A〕 I 向き 2ла' Hx=Hp= 【参考】 成分で求めると, Hx=Hpcos60°×2=He となる。 北 R÷Á÷AN….... (3) 10 (A) a の図 磁力線 .25 [A/m) 電流 磁場 H₂O H60060° Far-102043: H₂ 図 a Q 第4章 電気と磁気 流と磁場, 荷電粒子の運動 177

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化学 高校生

溶質粒子のモル濃度が高いと言うのは、分子量が小さいということだと理解しています。 では、溶質粒子の物質量が多いと言うのはどうやって見分けますか? わかる方教えてください。よろしくお願いします。245番です。

243. 浸透圧 (1) (b) (2) 8.3×10¹Pa 解説 濃度の異なる水溶液を半 透膜で仕切って放置しておくと, 濃度の小さい水溶液中の水分子が 半透膜を通って濃度の大きい水溶 液中に浸入する (図(a))。 このと き, 液面を一致させるために加え る圧力が浸透圧である(図(b))。 水 (a) (b) (1) 純水の一部が半透膜を通ってグルコース水溶液中に入りこむため グルコース水溶液中の液面が上昇する。 (2) 質量 wo[g]の物質のモル質量を M[g/mol] とすると, その物質量 [mol] は, n= w/M と表される。 グルコース C6H12O6のモル質量は 180 g/mol であり, 1.2gのグルコースを水に溶かして 200mL(=0.200L)に した水溶液の浸透圧は, IIV = nRT = (w/M) RT から, II = WRT 1.2g×8.3×10°Pa・L/(K・mol) × (273+27) K MV M = - 180g/mol×0.200L ... IIV グルコー レス水溶液 はじめ の水位 - 半透膜 244. 浸透圧と分子量 解答 7.0×10' 解説 V[L] の溶液の浸透圧を / [Pa], 溶質分子をn [mol] とすると, T[K]のとき, IIV = nRT が成り立つ。溶質の質量をw[g] , モル質量を M[g/mol] とすると, n= w/ M なので, IIV = nRT = (w/M)RT となる。 0.059gのタンパク質を溶かして10mL(=0.010L)にした水溶液の浸透 圧が, 27℃で2.1×10Pa であったので, wRT_0.059g×8.3×103Pa・L/(K・mol)×(273+27)K 2.1×102Pa×0.010L =8.3×10'Pa =6.99×10kg/mol したがって, 分子量は 7.0×10 となる。 Check 溶液の浸透圧 (ファントホッフの法則) M= WRT IIV ②ファン 32 ) 浸透圧は溶質粒子のモル濃度に比例する。 したがって、2番目に 「質粒子のモル濃度が大きい (ウ)が該当する。 lle 246. 希薄溶液の性質 245. 電解質水溶液の性質・ 解答 1 ) (2) (ウ) 解説 (ア)の尿素 CO (NH2)2は非電解質であるが, (イ)の塩化ナトリ ウム NaCI, (ウ)の塩化カルシウム CaCl2, (エ)の硫酸アルミニウム SO4)3 は電解質である。 (イ) (エ) は次のように電離する。 NaCl → Na+Cl- (ウ) CaCl2 → Ca²+ +2Cl- Al2(SO4)3 2A13++3SO- などのた させない このため、(イ)の粒子の物質量は2倍,(ウ)は3倍,(エ)は5倍になる。 溶液中の溶質粒子の物質量が多いほど, 蒸気圧は低くなる。した 上がって, 最も溶質粒子の物質量が多い (エ) が該当する。 (ウ) 解説 (ア) (正) 溶液の沸点上昇度は,質量モル濃度 [mol/kg]に 北例する グルコースは非電解質なので、質量モル濃度は0.1mol/kg である。一方、水酸化ナトリウム NaOH は次のように電離する。 NaOH→ Na++ OH- (0.05×2) mol 1kg -=0.1mol/kgと したがって, 溶質粒子の質量モル濃度は り両溶液の沸点はほぼ等しくなる。 (正) 溶液の凝固点降下度も、質量モル濃度に比例する。した がって, 0.1mol/kg グルコース水溶液の方が 0.2mol/kg グルコース水 液よりも凝固点降下度は小さくなるため,凝固点は高くなる。 ウ)(誤)濃度の異なる溶液を半透膜で仕切ると,低濃度側から高濃 度側へ溶媒の浸透がおこる。 したがって, 純水側から赤血球内へ細胞膜 半透膜)を通って水が浸透するので、 赤血球はふくらむことになる。 (正) 漬物では, 野菜の細胞中の水分が,細胞膜 (半透膜)を通っ 外側の濃い食塩水の方へ出てくる。 47. コロイド溶液の性質 II=cRT IIV=nRT IIV=- EMRT 3) 限外顕微鏡 ® を用いてコロイド溶液を観察すると, コロイド粒子が 不規則に運動していることがわかる。 これは, 分散媒の分子がコロイド 子に衝突することによって, コロイド粒子が不規則に動くためである。 このような現象をブラウン運動という。 [ⅡI : 浸透圧 [Pa] c:溶液のモル濃度 [mol/L] R: 気体定数 8.3×10°Pa・L/(K・mol) [T: 絶対温度 [K] V: 溶液の体積(L) 4) 豆乳やゼラチン溶液などの親水コロイドの溶液は、少量の電解質 w : 溶質の質量 [g] M: 溶質のモル質量 [g/mol] を加えても沈殿しないが、多量の電解質を加えると沈殿する。 このよう 現象を塩析という。 5) 硫黄や水酸化鉄(ⅢI) のコロイドなどの疎水コロイドの溶液は,少 の電解質を加えると沈殿する。 このような現象を凝析という。 (1) 3 (2) 5 (3) 4 (4) 0 (5) 2 解説 (1) デンプン水溶液のようなコロイド溶液に強い光をあてる 光の通路が輝いて見える このような現象をチンダル現象という。 2) コロイド粒子は正または負に帯電している。たとえば,水酸化鉄 ⅢI) のコロイドは正に帯電しているので,直流電圧をかけると、 コロイ 粒子は陰極側へと移動して、 少し赤褐色が濃くなる。 このように,帯 したコロイド粒子が電極に向かって動く現象を電気泳動という。 ①ファントホッフの法則 から 浸透圧/ [Pa] は 次のように表される。 II=cRT 48. コロイド溶液・・・・・ 解答 (1) 透析 (イ) 酸 (ウ) 凝析 (エ) 疎水 (オ) 正 2) (2 沸点上昇度 △t と質量 モル濃度の関係は, 次 式で表される。 At=Km ②凝固点降下度△と質 量モル濃度の関係は, 次式で表される。 At=Km 第Ⅲ章 物質の状態 1 コロイド粒子が光を散 乱させるため, 光の通路 が輝いて見える。 ② コロイド粒子は正また は負に帯電している。 正コロイド: 水酸化鉄 (Ⅲ), タンパク質など 負コロイド: 粘土, 白金 など ③限外顕微鏡は, 横から 強い光をあて、コロイド 粒子を光の点として観察 できるものである。 161

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