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物理 高校生

高校物理の質問です。 (ア)〜(エ)および(カ)〜(コ)の解き方を教えてください。途中式など書いていただけると大変助かります。 一部でも構いません。

以下の文章中の(ア)~(エ)および(カ)~(コ)に適切な式を記入しなさい。(オ)には文章中の指示にしたがって適切 なグラフを描きなさい。ただし、解答にんを用いてはならない。 なお、文章中の角度の単位はラジアンである。 図1のように、x ≥0の領域において一様な磁束密度 (大きさB)の磁場がかかっている。 磁場の向きは、 図1の右図 において、紙面の手前から奥に向かう方向である。x < 0の領域には磁場はかかっていない。半径aで中心角”の扇形 コイル OHKLが磁場と垂直なx-y平面内にあり、原点を中心としてx-y平面内でなめらかに回転できる。 0 と Lは、図1の左図の端子P, Qをとおして、電気抵抗 R の抵抗器、電気容量 C のコンデンサー、およびスイッチ1, S2からなる図2の回路の端子P,Qと常につながっている。 OLは十分に短く、 KL の長さをaとみなし、扇形コイル を貫く磁束は、半径がaで中心角がこの扇形の面積を貫く磁束と考える。 導線の太さや質量および電気抵抗、扇形コイ ル以外の部分で生じる誘導起電力、自己誘導、および空気抵抗の効果は無視する。また、扇形コイルの変形は考えな い。 (1) スイッチS」を閉じ、S2を開いた状態で、点 H に外力を加えることで、扇形コイルを一定の角速度w (0)で図1 のように反時計回りに回転させた。時刻t = 0において点 H はx-y平面内の座標 (0,a)の位置にあった。微小時間経 過後に、扇形コイルを貫く磁束が減少し、端子 P に対する端子Q の電位は(ア)となった。このとき扇形コイルは、 K→Lの方向を正として=(ア)×(イ)の電流が流れ、導線 KL が磁場から受ける力の大きさは(ウ)であった。そ の後、時刻t=(エ)で、はじめて扇形コイルに流れる電流が0となった。t = 0から扇形コイルが一回転するt=2まで の時間の、K→L 方向を正とした電流の時間変化を実線で描くと(オ)となる。 扇形コイルが一回転するまでに抵抗器 で生じたジュール熱は (カ) であった。扇形コイルに加えた外力がした仕事が抵抗器で発生したジュール熱と等しい ので、時刻 (0 <t < t) において点Hに加えた外力は (キ) であることがわかる。 ただし、 外力は常に扇形コイルの円 弧の接線方向にかけるものとする。 (2) スイッチ2を閉じ、 S を開いた状態で、 点Hに外力を加えることで、 扇形コイルを一定の角速度w(0) で図1の ように反時計回りに回転させた。時刻t=0において点Hはx-y平面内の座標 (0,a)の位置にあり、このときコンデン サーには電荷が蓄えられていなかった。 微小時間経過後に扇形コイルには電流が流れ、コンデンサーは充電されはじ めた。その後、時刻t = (エ)までにコンデンサーは十分に充電され、回路を流れる電流は0となった。このときコンデ ンサーに蓄えられた電気量は(ク)であった。時刻から2tの間に、 コンデンサーは放電し蓄えられた電気量は 0 と なった。時刻から2ちの間に抵抗器で発生したジュール熱(ケ)であった。また、時刻から2tの間に回路に流 れる、時間とともに変化する電流の大きさをI とおく。このとき、コンデンサーに蓄えられている、時間とともに変化 する電気量の大きさは(コ)となる。 H B(IIの領域のみ) W PO I KT S₁ R Sa Q -OP 扇形コイルを真上から見た図 図1 図2

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数学 高校生

解説の赤字のところが理解できません🙇 どなたか教えていただきたいです

重要 例題 17 分数式の加法,減法 (2) 次の計算をせよ。 (1) x2+4x+5 x2+5x +6 x+3 x+2 x+3 x+4 (2) x x+1 x-3 x-5 x-6 + x-4 基本 1014 CHART SOLUTION (分子の次数) < (分母の次数)の形に どちらも,そのまま通分すると,分子の次数が高くなって計算が大変である。 (分子Aの次数)≧(分母Bの次数)である分数式は, AをBで割ったときの商Qと R 余りRを用いて,Q+ の形に変形すると,分子の次数が分母の次数より B 低くなり,計算がスムーズになる。 「解答 x2+4x+5 x+5x+6 (1) x+3 x+4 x +1 x +1 (x+3)(x+1)+2 (x+4)(x+1)+2 x+3 x+4 x+3)x2+4x +5 x +4)x2+5x+6 x2+4x x+6 x2+3x x+5 x+3 x+4 2 の2 =(x+1+x-3)(x+1+144) = 2 _2{(x+4)-(x+3)} x+3 x+4 (x+3)(x+4) 2 (x+3)(x+4) x+2 x+3 (2) x x+1 x-5 + x-3 x- x-6 STA PII S トー ₪ =(1+²²)-(1+x21)-(1-x)+(124) 1 1 =2 + x x+1 x-3 x-4, =2{(x+1)(x-3)(x-4)} (+S) (x-3)(x-4)-x(x+1) H-8x +12 =2.. =2.. x(x+1)(x-3)(x-4) 8(2x-3) x(x+1)(x-3)(x-4) x(x+1)(x-3)(x-4) ◆ 分母と分子がともに1 次式であるから,次のよ うに分子に分母と同じ 式を作り出すと計算が スムーズ。 x+3_(x+1)+2 2 x+1 x+1 -=1+ x+1 2つの分母の差が同じ になる組合せを考える。 (x+1)-x=1 (x-3)(x-4)=1 これから, 前2つと後ろ 2つの項を組み合わせ て通分すればよい。

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