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理科 中学生

(1)、答えがエなのですが、なぜエになるんですか?😭

には,どのようにすればよいか。 「新聞の文字」 というかき出しでかけ。 [ 1 2 <電流と磁界〉 図1は, コイルに検流計をつな いで電磁誘導を調べる実験装置を示したものである。 図2は、モーターの原理を模式的に示したもので, イルと導線は整流子とブラシによってつながっている。 次の問いに答えなさい。 コ (1) 図1で,棒磁石のN極をaの側からコイルにさし こみ, a の側に引き出すと, 検流計の針は、はじめ 左側にふれて中央にもどり, 次に右側にふれて中央 にもどった。 検流計の針のふれがこの実験と同じ結 果になるものを,次のア~エから選べ。 [ ] ア 棒磁石のS極をaの側からコイルにさしこんで, a の側に引き出す。 イ棒磁石のS極をaの側からコイルにさしこんで, bの側に引き出す。 ウ棒磁石のN極をbの側からコイルにさしこんで, bの側に引き出す。 エ棒磁石のN極をaの側からコイルにさしこんで, bの側に引き出す。 (2) 図1の装置を用いて誘導電流を大きくするためにはどうすればよいか。 [ ] IS, 図2 B 検流計 'b 棒磁石 ブラシ a コイル A グ -整流子 導線 電流の 向き 13 図2のコイルのABの部分は,半回転するごとに逆向きの力を受けるの 回転を続けることができる。 このように力の向きが変わる理由をかけ。 [ 2 電流と磁界の問題 電磁誘導と電流が磁界から受け る力 解法のポイント (1) 電磁誘導によって流れる誘導 電流の向きが、 N極を近づけた 後にN極を遠ざける場合と同じ になるのは,N極を近づけた後 に反対側からS極を遠ざけると きである。 (2) コイルのまわりの磁界の変化 が大きいときほど、誘導電流は 大きくなる。コイルの巻き数を 多くしたり、棒磁石を磁力の強 いものにするとコイルのまわ りの磁界の変化が大きくなる。 (3) 整流子とブラシは、半回転ご とにコイルに流れる電流の向き を変える。 対策 電流によって生じる磁界につい てしっかり理解しておく。

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理科 中学生

この理科の問題全ての解説をお願いします。回答があるので、参考にしてください!

021 問題4 物体の運動とエネルギーについて,次のような実験を行った。 これについてあとの各問いに答えなさい。 【実験】 右の図のように台 1, 台 2, 水平面をな P 磁石 めらかに接続し、水平面の真ん中には水 平面を取り囲むようにコイルを設置した。 コイルの両端は, 水の入ったビーカーに 入れている電熱線に接続されている。 こ の状態で台1の点に小さな磁石を静かに 置くと、磁石は台1からすべりおり始め、 水平面を通過したあと, 台 2 を上昇して いった。 その後、 磁石は一瞬静止し, 今 度は台 2 をすべりおりていき、 再び水平 面を通過して台を上昇していくような往復運動をしたが、だんだんと往復の振れ幅が小さくなっていき 水平面上で静止した。このとき, 初めに台をすべりおりていくときの様子をデジタルビデオカメラで撮 影し, その映像を元に一定時間ごとの平均の速さを求めた。 また, この実験を一定回数繰り返して行っ たときのビーカーの水の温度上昇を測定した。 これらの一連の実験を, 磁石の質量を1.0kgと2.0kgの 2種類, 磁石を置く位置をP(水平面からの高さ40cm)とQ(水平面からの高さ20cm) の2種類, 繰り返 しの回数を50回と100回の2種類のそれぞれについて、 これらの条件を組み合わせて4種類の実験 (A, B, C, D) を行い, その結果を記録した。 実験結果を下の表にまとめた。 なお, 台や水平面と磁石 の間の摩擦や、磁石にはたらく空気抵抗は無視できるものとする。 また、電熱線以外の導線部分では 熱は発生せず、発生した熱はすべて水の温度上昇に使われたものとする。 さらに、 使用する磁石の磁 力の強さは質量に関係なく等しいものとし、 地球の磁気など外部の磁気の影響と磁石がコイルの中を 通過するとき以外のコイルに流れる電流が作る磁界の影響は無視できるものとする。 -9- 実験 A B C D 実験 A B C D 磁石の質 量 (kg) 1.0 2.0 1.0 2.0 磁石を置 いた位置 P P Q Q 繰り返しの 回数(回) 100 100 100 50 1台2 電熱線 140 140 140 水の温度 上昇(℃) 3.4 ピーカー 6.8 1.7 1.7 ウ.斜面からの垂直抗力 コイル R Q 水平面 平均の速さ(cm/s) 0~0.1s 0.1~0.2s 0.2~0.3s 0.3~0.4s 0.4〜0.5s 0.5~0.6s 0.6~0.7s 0.7~0.8s 0.8~0.9s 0.9~1.0s 20 60 100 140 179 219 259 280 280 280 20 60 100 179 219 259 280 280 280 20 60 100 179 198 198 198 188 188 20 60 100 179 198 198 198 188 188 台1 (1) 平均の速さはどのようにして求めるか。 最も適切なものを、次のア~エから一つ選んでその記号を書け。 ア. (移動した距離)÷(かかった時間) イ. (移動した距離)×(かかった時間) ウ.(かかった時間)÷(移動した距離) エ (かかった時間)×(移動した距離) (2) この実験で磁石が斜面をすべりおりている間に受けている力として正しいものを、次のア~エからすべて 選んで, その記号を書け。 ア. 重力 イ. 磁力 エ斜面に沿って平行な方向の速さ

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数学 中学生

これの図6が分かりません!詳しい解説お願いします🙇‍♀️⤵️

124 2 濃 20 度 [%] 0 20 40 60 水溶液の温度 [℃] 80 濃度36 20 0 20 40 60 水溶液の温度 [℃] 80 4 図5のように, まっすぐな金属線を南北方向に固定し て, その真下に方位磁針を置き, 金属線に電流を流した ところ, 北を指していた方位磁針のN極は東を指しま した。 また、図6のように, 輪にした金属線を固定して、 その中心に方位磁針を置き, 金属線に電流を流したとこ ろ,北を指していた方位磁針のN極は西を指しました。 これについて,次の (1), (2)の問いに答えなさい。 濃 20 度 [%] 0 20 図5 40 60 水溶液の温度 [℃] 西 南 金属線 B 80 N 北 東 方位磁針 ント濃度 06 [%] 20 図6 20 40 60 水溶液の温度 [℃] C 輪にした 金属線 20 西 D ウ矢印BとC エ矢印BとD (2) 次の文章の内容が正しくなるように, ①, ②に当てはまる語をそれぞれ書きなさい。 80 /東 G 磁力がはたらく空間を磁界といい, 磁界のようすを表した線を( ① ) という。図6の輪にした 金属線に流す電流を大きくした場合、 金属線のまわりにできる ( ① ) の間隔は、電流を大きくす る前に比べて(②)ので,磁界は強くなると考えられる。 生んで から 〇〇 (1) 図 5,6の金属線に電流を流した向きの組み合わせとして, 最も適切なものを、次のア~エから1つ 選び,記号で答えなさい。 ア 矢印AとC イ矢印AとD 量 きか

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物理 高校生

名問の森の質問です! ?のところのV1とV2の向きがなぜそうなるか分からないので教えて下さい!

122 電磁気 38 電磁誘導 十分に長い直線導線Lがy軸上 にあり, 1辺の長さ2aの正方形コ イル ABCD が 辺ABをx軸上に, 辺BC を軸に平行にして置かれて いる。 コイルの電気抵抗は R で, コ イルの位置は辺ABの中点Mの座 標xで表す。 装置は真空中に置かれ, 真空の透磁率 μlo とする。 コイルの 自己誘導は無視する。 Foll 導線L に+yの向きに一定電流Iを流し,コイルを一定の速さ で,xy平面上,x軸に沿って導線から遠ざける。コイルがx(a)の 位置を通過するときについて, (1) L による,点A,B での磁場の強さ H1, H2 をそれぞれ求めよ。 (2) コイル全体での誘導起電力の向き (時計回りか反時計回りか)と大 きさVを次の2つの方法で求めよ。 Level (1)★★ (2) (a)★ (b)★ (3)★ Point & Hint 電磁誘導は一般にはファラデーの電磁誘導 の法則に従っている 0 (2) (b) 微小時間⊿tの間の磁束の変化⊿のを調 べる。 といっても, コイルを貫く磁束のはコイ ル内の磁場が一様ではないので(積分しない限 り) 計算できない。 そこで, 変化した部分だけ に目を向ける。 近似の見方も必要。 L D A -2a- M C B (a) 1つ1つの辺に生じる誘導起電力を調べる。 (b) コイルを貫く磁束の変化を調べる。 (3) x=2aのとき, コイルに加えている外力の向きと大きさを求め よ。 (九州大+お茶の水女子大) -V Base 電磁誘導の法則 磁束① = BS V=-N40 4t 一面積S N巻きコイル ※マイナスは磁束の変化を 妨げる向きに誘導起電力 が生じることを表す。 LECTURE (1) A,Bでの磁場は ? I H₁ = 2π (x− a) 2π (x+a) (2a) 直線電流Ⅰのつくる磁場は紙面の裏へ の向きとなり、磁力線を切って進む AD と BCで誘導起電力 V1, V2が図の向きに発生 している。公式V=vBlより V₁ = vμoH₁.2a V2= vμoH22a 2つの起電力が逆向きとなっていることと, H>Hより全体の起電 力は時計回りで (b)微小時間tの間にコイルはx=v4t だ け動き,右の赤色部分で磁束を402 増やし、 灰色部分で4の減らす。 そこで,磁束の変化 40は H2= 40= 40₂ 40₁ =μoH22a4xμoHi・2a4x 2μo lav π (x²-a²) At 符号マイナスは磁束の減少を表している (H) > H2 より定性的にも明らか)。 よっ て, 誘導起電力の向きは、父の向きの磁場 を生じるようにコイルに電流を流す向きで あり、時計回りと決まる。 40=2μoIav V = π (x² - a²) 4t V=V1-V2=2μova (H1-H2)= 2μo Iav π (x²-a²) (3) x=2a より V= 2μo Iv であり、誘導電流 3π えは時計回りに流れ, オームの法則より i = R 38 電磁誘導 2μo Iv 3πR V₁ H₁ v A -x+a H₁ 4x F D 123 H 2 V i V2 A ⊿xは微小なので ③ 磁場はHやHで 一定としてよい。 B H2 4x C i F2 B Iとの向きから, ③ F は引力, F2は反 発力と決めてもよい。

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理科 中学生

(3)がわかりません… 誰か分かりやすく教えてください! お願いします!

電流と磁界に関する次の (1)~(3) に答えなさい。 12 [実験1] 図1のような回路をつくり、棒磁 1 石のN極をコイルQに上から近づけてい くと、検流計の針が振れた。 [実験2] 図2のような回路をつくり、棒磁 石のN極をコイルQに上から近づけてい コイルQ くと、コイルRはaの向きに動いた。 検流計 (1) 実験1のように、コイルの中の磁界が変化することによって 流れる電流は何と呼ばれるか。 (誘導電法〕 図3 A (2) 磁界の様子を磁力線で描いた図において、 磁界の強弱は, 磁 力線の間隔により、それぞれ、どのように表されているか。 「広 く」「せまく」の二つの言葉を用いて、簡単に書きなさい。 磁界が弱いところ広く、強いところ、せまい。 唱 棒磁石 2 ・針 棒磁石 割りばし 導線K コイルQ C コイル ZIS U字形磁石 [コイルQの面は、水平である。] CK 線L 間隔がせまいほど、磁力強 (3) 図2の装置で,次のア~エの操作を行うと、それぞれゴイルRはa,b いずれかの向きに動いた。 次のア~エのうち, コイルRがbの向きに動くも のを全て選び, その記号を書きなさい。 (アウ ] ア U字形磁石は図2の状態のままで、図3のAのように棒磁石のN極をコ イル Qから上向きに遠ざける。 イ U字形磁石を図4の状態に変え、図3のBのように棒磁石のS極をコイ ル Q に上から近づける。 AU ウ U字形磁石は図2の状態のままで, 図3のCのように棒磁石のN極をコイル Q に下から近づける。 エ_U字形磁石を図4の状態に変え、図3のDのように棒磁石のS極をコイル Qから下向きに遠ざ ける。 a

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物理 高校生

ex2で質問です。 なぜvblはEを変えて電流が逆流することはないのですか?

(別解) 抵抗Rを見てみる。 bからaへ電流が流れている。 だから b が高電位。 bとQ,aとPの電位はそれぞれ等しい。 よってQが高電位 (3) PQ は等速度で動いているから、 力のつり合いが成りたつ。 電磁力は左向き に働くから、外力は同じ大きさで右向きである。 100 電磁気 B212 ∴. P=Fu=(UBI) 外力F=電磁力IBl= R R (別解) エネルギー保存則よりPはジュール熱に等しい(外力の仕事分だけジュー ル熱が発生する)。 電磁誘導ではエネルギー保存則にも気を配りたい。 以上をファラデーで考えると, PQba がコイルで, Bは一定だが面積Sが増していくため下向きに貫く磁 束が増す。 そこで上向きの磁場をつくる向き, すなわ ちP→Qの向きに電流を流そうとする (事実, 回路が 閉じているので流れる。) 4t の間の磁束の増加は右図 の斜線部に等しく, 4Φ=B×W4t V=40/4t=vBl A EX2 EX1に続いて, ab間にRの抵抗と起 電力Eの電池をつなぎ, スイッチを付 ける。 PQ をレール上で静止させた状態 でスイッチを入れる。 外力は加えない。 (1) PQ の速さがぁになったときの電流 Iを求めよ。 (2) 十分に時間がたったときのPQの速さを求めよ。 E b a a 67 EX1で導体棒 PQ がぁの抵抗をもつ場合の電流Iと,Pに対するQの電位 を求めよ。 High レールがなくてPQだけが磁場中を動いているとしよう。 コイルにあたる部分がないのにどうしてファラデーを適用 していくかというと、上のようなレールを仮想的に敷いて 考えればよい。 右の図のように右側にコイルを仮想して考 えてもよい。このようにファラデーには融通無碍な所がある。 P ゆうづうむげ ↑何ものにもとらわれなく自由 Quat B P Q V ひ 17² P 40 B 減少 右向きに電磁力を受け動き出す。 EX1 と同様, PQ を電池に PA 石巻替えると右の図になる。キルヒホッフの法則より E-Bl=RI 1. I=E-VBI R はQPの向き,このように電池があると必ずしも 誘導起電力の向きに「が流れるわけではないことにも注意。 (2) QからPへ流れる電流による右向きの電磁力が を増していく。 やがてBがEに等しくなると上の式よ りは0となる。 すると電磁力も消え, PQは等速度運動 に入る。又、十分時間が立っと電流は流れないと考えられる。 P61 v₁ Bl=Ev₁=₁ BlがEを超えて電流が逆流することはない。 I,”の時間変化は右のようになる。 電磁誘導は現象の進行を妨げる E R 第8位 ngs ちょっと一言 EX1や2で,もし, PQ の長 さがレールをはみ出していたとしても 答えは何も変わらない。 確かにPQ間 の誘導起電力はBLあるが、 回路と して役に立っている部分は Blだけ だし, はみ出し部分には電流が流れな いので電磁力もIBIでよい。 B やがては等速 等速度は力のつり合い V₂ P I 68 辺の長さ a, bの長方形コイルを一定の速さで 幅2αの磁場(磁束密度Bで手前向き)を横切らせる。 コイルの抵抗をR, 辺PQ が磁場に達したときを t=0 とする。 次のグラフを描け。 (1) 電流の時間変化 (PQの向きを正) (2) コイルを引く外力Fの時間変化 (右向きを正) 101 Q Q V 11 BL P V Q Jp P VI 1Q

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数学 中学生

ここの(1)がどうしても分かりません!誰か教えてください!

198 34 792 3 0 _20 40 60 水溶液の温度 [℃] 80 0 20 40 60 水溶液の温度 [℃] 80 4 図5のように, まっすぐな金属線を南北方向に固定し て, その真下に方位磁針を置き, 金属線に電流を流した ところ,北を指していた方位磁針のN極は東を指しま した。 また,図6のように, 輪にした金属線を固定して, その中心に方位磁針を置き, 金属線に電流を流したとこ ろ,北を指していた方位磁針のN極は西を指しました。 これについて,次の (1), (2)の問いに答えなさい。 [%] 0 20 図5 40 60 水溶液の温度 [℃] 西 南 金属線 80 北 東 方位磁針 [%] 図 6 0 20 輪にした 金属線 西 40 水溶液の温度 [℃] C 南 60 80 D 北 東 (1) 図 5,6の金属線に電流を流した向きの組み合わせとして, 最も適切なものを、次のア~エから1つ 選び,記号で答えなさい。 ア 矢印AとC イ矢印AとD ウ矢印BとC エ 矢印BとD (2) 次の文章の内容が正しくなるように, ①,②に当てはまる語をそれぞれ書きなさい。 磁力がはたらく空間を磁界といい, 磁界のようすを表した線を( ① ) という。図6の輪にした 金属線に流す電流を大きくした場合、 金属線のまわりにできる ( ① ) の間隔は、電流を大きくす る前に比べて(②)ので,磁界は強くなると考えられる。 -2-

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