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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180 第4章 電気と磁気 ★★ **140 【10分・16点】 XXXX 図のように, 自己インダクタンスLのコ イル, 抵抗値Rの電気抵抗, 電気容量 Cの コンデンサーを起電力 E の直流電源に接続 し 回路の特性を調べた。 直流電源およびコ E イルの内部抵抗は無視できるものとする。 0 A (4 R S₁ スイッチ S2 を開いたままで, スイッチ SL を閉じて, 十分に長い時間がたった状態について考える。 問1 コンデンサーに蓄えられた電荷はいくらか。 ①1/23CE ② CE ③ 1/12 CE2 ④ CE2 ⑤/12 LE ⑥ LE コンデンサーを充電し終わった後, スイッチ S を開き, 次にスイッチ S2 を閉じ ると,コンデンサーとコイルから成る電気振動回路ができる。すなわち, 充電され たコンデンサーの電荷はコイルを通し放電され, 振動電流が流れ始める。 ①1月 1 問2 スイッチ S2 を閉 (2 じた時刻を t=0 とす m AAA t るとき, コンデン サーのb点側の電荷 Qの時間変化を表す グラフはどれか。た だし, グラフの縦軸 はQを表すものとす る。また, マイルに 0 流れる電流の時間 WIN 変化を表すグラフは どれか。ただし,電流は a点からb点の向きを正とし, グラフの縦軸はiを表すも のとする。 Q のグラフ 1iのグラフ 2 問3 電気振動の周期はいくらか。 0 T√LC 22 T√LC T√LC 問4 インダクタンスLのコイルに電流Iが流れている場合, このコイルに蓄えら れているエネルギーは 1/12 L12 で与えられる。これを用いて,この回路に流れる振動 1 2T LC 電流の最大値はいくらか。 0 EVE EVEⓇ CE EVE E. ED C a IS₂ mm b IC §ε 図 に、 に時 何と れ (2 2 問3 問4 は ① to

物理の電気の問題です。 黄色マーカーで引いたところの解説お願いします

合成抵抗 **120 【8分・12点】 合成抵抗 0 0 黒鉛筆で方眼紙のマスを濃く均一に塗りつぶして電気抵抗を作り, 合成抵抗の実験 をする。図1のように,2×1マスの太線を2本描き,太線の端を導線に接続し、 線の他端を端子に接続する。端子間の合成抵抗をテスターを使って測定する。ただ し,同じ幅の太線の抵抗は長さに比例するものとし, 方眼紙は電気を通さないものと する。 電気と磁気 2 2 ① 端子 図1 問1 図2のように, 12×1マスの太線を描き加え,太線の端を導線で端子に接続す る。この操作を繰り返して行い, 1回ごとに合成抵抗を測定する。 太線の数Mに 対する合成抵抗の測定値を示した図として最も適当なものを一つ選べ。 ・・・・・・・・・・ 黒鉛筆で塗りつぶした太線 M=3 4 6 太線の数 M 基 XXXXXXX 4 6 太線の数M 方眼紙 合成抵抗 合成抵抗 図2 0 2 4 6 0 端子 太線の数 M 2 4 6 テスター 太線の数 M to CHEESEN COMERCICICIBERCO MAR MARCAS DE DESERONO M=6 合成抵抗 0 2 4 6 太線の数M 問2 図3のように,太線を6等分した位置に針金の両端を接続し､ 針金の数を増や しながら, そのつど合成抵抗を測定する。 最初の針金は太線の左端から2マス離れ た位置に置き, 2マス間隔で順次針金を追加する。 針金の数NZ対する合成抵抗 の測定値を示した図として最も適当なものを一つ選べ。 ただし, 針金の抵抗と太さ は無視できるものとする。 合成抵抗 合成抵抗 針金 トートート ① 2012345 針金の数N 4 N=1 ① 0.50 012345 合成抵抗 ②1.0 合成抵抗 図3 012345 ② ③ 1.5 針金の数N ⑤ 012345 §4 電流 155 導線: 図 4 ④ 3.0 BE WA BA 針金の数N 針金の数N 間3 図4のように,太線を3等分した二つの位置に抵抗と太さが無視できる針金の 両端を接続し,さらに, 2本の針金を導線で接続する。 12×1マスの太線1本の抵 抗を3.0kΩとすると, 合成抵抗の値はいくらか。 ただし, 導線の抵抗は無視でき るものとする。 kΩ de 48 48 N=5 合成抵抗 012345 針金の数N ⑤ 6.0

5番の解説で、Aと同じ向きって書いてあるのですが正負で逆になってるのは何故ですか

物 234 第4編 電気と磁気 基本例題 90 磁場を横切る金属棒に生じる誘導起電力 レール a 金属棒 抵抗 R 軸の O 正の向き 2 図1のように, 真空中に金属レー y ルが水平に置かれ, その上を金属棒 がなめらかに移動できるようになっ ている。 金属棒の長さは1〔m〕 で, レールの間隔に等しい。 またレール 面と垂直に, 磁束密度B[T] の磁場 が加えられている。 レールの方向を x軸, 金属棒の方向をy軸とする。 磁場の向きはz軸の正の向き ( 紙面 裏から表の向き)である。 a E- b b 図2 図3 また, 金属棒の抵抗は R [Ω] である。 〔A〕 図2のように, 端子 a,b 間に起電力E [V] の電池 (内部抵抗0) を接続した ところ,金属棒は動き始めた。 金属棒がx軸の正の向きに速さ” 〔m/s]で動い ているとき (1) 金属棒の両端に発生する誘導起電力の大きさ V 〔V〕 を求めよ。 (2) 金属棒に流れる電流の大きさ I 〔A〕 と向きを求めよ。 (3) 金属棒に加わる力の大きさF 〔N〕 を求めよ。 十分長い時間が経過し, 金属棒の速さは一定になった。 このとき (4) 金属棒の速さひ [m/s] を求めよ。 〔B〕 図3のように, 端子 a, b間に固定抵抗 〔Ω〕 を接続し, 金属棒に外部から力 を加えて動かした。 金属棒がx軸の正の向きに速さ 〔m/s] で動いているとき (5) 金属棒に流れる電流の大きさ I' 〔A〕 と向きを求めよ。 指針 磁場を垂直に横切る金属棒に生じる誘導起電力の大きさはBI [V] である。 向きは, レンツの法則と右ねじの法則とから判断する。 解答 [A] Z軸の負の向きの磁場をつくる 向きに誘導起電力 Vが発生 (レンツ の法則)。 Vの向きはEの向きと反 対になる (右ねじの法則)。 (1) V=vBI (V) (2) キルヒホッフの法則ⅡⅠIより E-V=RI E-vBl よってI=. (A), R 軸の正の向き (3) F-IBI=(E-UBL) BI (N) F=IBl=1 R 図 1 >>431,432 B ○磁場 (4) 力Fはx軸の正の向きにはたらき(フ レミングの左手の法則), 棒は加速さ れ”の増加とともにVも増す。 V がEに達すると, ②, ③ 式より I=0 F = 0 となり,以後,速さは。 で一定 になる。 ③式で,v=v のとき F=0 より E-vo Bl=0 E よって Vo = (m/s) BU 〔B〕 (5) 誘導起電力の向きと大きさは [A] と同じなのでV=BL〔V〕 vBl I'=- 〔A〕,y軸の負の向き R+r

5番の解説で、Aと同じ向きって書いてあるのですが正負で逆になってるのは何故ですか

物 234 第4編 電気と磁気 基本例題 90 磁場を横切る金属棒に生じる誘導起電力 レール a 金属棒 抵抗 R b 図1のように, 真空中に金属レー ルが水平に置かれ, その上を金属棒 がなめらかに移動できるようになっ ている。 金属棒の長さは1〔m〕 で, レールの間隔に等しい。 またレール 面と垂直に, 磁束密度B [T] の磁場 が加えられている。 レールの方向を x軸, 金属棒の方向をy軸とする。 磁場の向きはz軸の正の向き ( 紙面 裏から表の向き)である。 a E- b b 図2 図3 また、金属棒の抵抗は R [Ω] である。 〔A〕 図2のように,端子 a,b 間に起電力 E〔V〕 の電池(内部抵抗0) を接続した ところ,金属棒は動き始めた。金属棒がx軸の正の向きに速さ” 〔m/s]で動い ているとき (1) 金属棒の両端に発生する誘導起電力の大きさ V 〔V〕 を求めよ。 (2) 金属棒に流れる電流の大きさ I [A] と向きを求めよ。 (3) 金属棒に加わる力の大きさF [N] を求めよ。 十分長い時間が経過し, 金属棒の速さは一定になった。 このとき (4) 金属棒の速さv 〔m/s] を求めよ。 〔B〕 図3のように, 端子 a, b間に固定抵抗 [Ω] を接続し, 金属棒に外部から力 r を加えて動かした。 金属棒がx軸の正の向きに速さ 〔m/s] で動いているとき (5) 金属棒に流れる電流の大きさ I' 〔A〕 と向きを求めよ。 指針 磁場を垂直に横切る金属棒に生じる誘導起電力の大きさはBl〔V〕 である。 向きは、レンツの法則と右ねじの法則とから判断する。 解答 [A] Z軸の負の向きの磁場をつくる 向きに誘導起電力 Vが発生 (レンツ の法則)。 Vの向きはEの向きと反 対になる (右ねじの法則)。 (1) V = vBl〔V〕 (2) キルヒホッフの法則ⅡIより E-V=RI E-vBl よってI=- (A), R 軸の正の向き (3) F=IBI=(E=UBI) BI (N) R C 2 図 1 >>431,432 B ◎ 磁場 軸の 正の向き ひ (4) 力Fはx軸の正の向きにはたらき(フ レミングの左手の法則), 棒は加速さ れ”の増加とともにVも増す。 V がEに達すると, ② ③ 式より I=0, F = 0 となり,以後, 速さはvo で一定 になる。 ③式で,v=vのとき F=0 より E-vBl=0 E よって vo= - (m/s) BU 〔B〕 (5) 誘導起電力の向きと大きさは 〔A〕 と同じなのでV=BL〔V〕 UBU I'= 〔A〕,y軸の負の向き R+r

交流 (1) 直流のときの消費電力はV/Rだから、それに交流の実効値を代入して解いたのですが大丈夫でしょうか？？ 3枚目です。汚くて申し訳ないです。 VにVo/√2を代入しました。 どなたか教えて下さると幸いです

182 第4章 電気と磁気 **142 18分12点】 「2/29 図のような抵抗Rの抵抗器と, V=Vosinwtの交流電源 の回路がある。 V=Vosin ot 問1 抵抗で消費される電力の1周期にわたる時間平均値は いくらか。 V。 0 4R V。 の の 2R V R 2V3 「R 4V% R 2 問2 Vo=100V, R=100Ωの場合, 抵抗を流れる電流の実効値はいくらか。 A 0 0.50 2 0.71 3 1.0 ④ 1.4 6 2.0 **143 【8分16点)

(3)で、V(b)=V(c)になるのはわかるんですけど、V(b)がQ/4πεbじゃない理由がわかりません。r=bでの電場の強さもE=…の式で表されて点電荷の電場と同じではないのですか？

】 電気力線の密度が一様となる例 電荷が球面上に一様に分布する場合) 実戦 基礎問 68 /N=. -S=4π (電荷が平面上に一様に分布する場合) (正·負に帯電した金属板) 図のように,半径aの導体球を導体球と同心の電荷を もたない内半径めで外半径cの中空導体球で囲み,半径 aの導体球だけに正の電荷Qを与えた。導体の球面か ら出る(または入る)電気力線の本数はその面積によら ず一定で, その分布は一様である。また,電気力線の本 1本(Eo: 真空の誘電率)で与え 電気力線と電場 Q Q Q E= 4TEor S N=2本 -Q 図1 図2 数は単位電荷あたり, 1の電場の強さは, Eoとんの関係より, E=kQ 。 Eo られるものとする。 13) 中心からの距離が6, cの位置における電位をそれぞれ求めよ。た州。 無限遠方の電位を0とする。 (防衛大) 図3 (1) 静電誘導により,導体中に電気力線は存在せず,電場は0である。 ●ガウスの法則 電気量Qの電荷から出る(Q>0 の場合)。 たは電荷に入る(Q<0 の場合)電気力線の本数 N は, クーロン 解説 (2) 題意より,中心からの距離rが くrくbおよび c<r では,右図のように,電気力線は 中心から放射状に出たようになっており, その本数は、 (精講 の法則の比例定数をん, 真空の誘電率を Eo とすると、 JQl (ここで、ー 1 である) 4TE。 N=4rk|Q|= 本 Eo N=Q 本である。電場の強さは単位面積あたりの電気 Eo 力線の本数だから,a<r<b での電場の強さ Eは、 発展 閉曲面を出るまたは入る電気力線の総本数は,閉曲面内部の電気量 の和から求められる。 ●電場と電気力線電気力線の向き(接線の向き)が,その場所の電場の向きで ある。電気力線に垂直な断面を貫く単位面積あたりの電気力線の本数が,その 場所の電場の強さである。 電気力線の密度が一様である場合,面を垂直に貫く電気力線の総本数を N, 面の面積をSとすると,電場の強さEは, N E= 4元r? Q 4TEor2 (3)(2)の考察より,c<r での電場の強さも上の式で表され、点電荷の電場と同じであ る。よって, cSr での電位Vは, 点電荷の場合と同様に, Q V= 4TEor Q 4TEC よって,r=cの電位 V。は、 V= N E=- また,導体中の電場は0であるから,導体中のすべての点の電位は等しい。よって、 r=b の電位 Voは, Point41 Q V。=V。=- 4TEoC 電気力線の分布が同じ → 同じ電場. 電位の公式に従う Q 4TEor? (3) 6, cともに、 4TEOC 154 9.電場,コンデンサー 155 第4章 電気と磁気

物理が苦手で、点数を上げたいのですが、点数に結びつきやすい分野ってありますか？また、おすすめの勉強法などがあれば教えてください🙇‍♂️

最後のEc=の式で×2をするのは何故ですか？

*352,353 (2) 線分 AB の垂直2等分線上で,x軸よりaの距離にある点Cでの電場の強さ Ec ら、 基本例題 70 クーロンの法則·電場の強さ a 右の図のように,*軸上の点A, Bにそれぞれ +q, 離は2aである。小球の半径はaに比べて非常に小さい とし、また,クーロンの法則の比例定数をんとする。 (1) 2つの小球間にはたらく静電気力の大きさはいくらか。 +q -q(q>0)の電気量をもつ小球があり,それらの間の距 A a -9 a Bx を求めよ。また,その向きを矢印で示せ。 E。 (+1C) 2 」 指針(1) クーロンの法則「F=k2 Ec 向き (2)点A, Bにある電荷が点Cにつくる電場をそれぞれ EA, Es とすると Ec=Ea+Ea g° 2 EB 解答(1)静電気力の大きさ F=k 2=k2 (2a) (2) AC=BC=/2a であるから 9. 45° A(+q) 45°( B(-q) x E=El=k2a)-ド2a° -=k- (V2a)? 図より Ec=2×|Ealcos 45° POINT FとEを混同するな 2 kq =/2|EA|= 静電気力 F=192 re 電場 E=k- Q 2a? 向きは図のようになる。

物理の電磁気の問題です。 この問題の解き方を教えて欲しいです！

本選 太能場中の電流が受ける力便磁東密度 2.0T の鉛直上 向きの一様な磁場の中で, 図のように, 水平となす 角が 30" となるように, 2本の導線を 49cm 間隔に 張る。 質量 0.50kg の金属棒 PQ を導線に垂直に渡 して, 一定の電流を流すと, 金属棒 PQ は静止した。 電流の向きと大きさを求めよ。ただし, 金属棒 PQ と導線の間には, 摩擦がないものとする。