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物理 高校生

II(2)で、θ=πの場合についてαの範囲の求め方で腑に落ちない部分があります。 解答では「II(オ)と⑦より√2-1<α<√2 ・・・⑨」 となっていますが、II(エ)より転回軌道の実現条件にx₀<L/2があるので、これとII(1)①式からα<1 が出てきて、√2-1<... 続きを読む

Ⅱ 次に、 図1-3に示す実験を考える。 原子核 X 座標原点に, 初速0で次々 と注入する。 ここではx≧0の領域だけに, x軸正の向きの一様な電場Eがか けられており,Xはx軸に沿って加速していく。 x=Lには検出器があり, 原 子核の運動エネルギーと電気量, 質量を測ることができる。 電場Eは, E= 2miaとなるように調整されている。ここでv は,設問1(3)におけるA qL の速さ(図1-1参照) であり、 定数である。 X の一部は検出器に入る前に様々な地点で分裂し, AとBを放つ。 原子核の 運動する面をxy 平面にとり, 以下では紙面垂直方向の速度は0とする。 分裂時 のXと同じ速さでx軸に沿って運動する観測者の系をX 静止系と呼ぶ。 X 静止 系では, 分裂直後にAは速さで全ての方向に等しい確率で飛び出す。 X 静止 系での分裂直後のAの速度ベクトルが, x軸となす角度を0 とする。 このと き 分裂直後のX静止系でのAの方向の速度は A COS 。 と表せる。 以下の設 問に答えよ。 x < 0 *≥0 E=0 2 mv E= qL 電場: 原子核 A 検出器 (1) 図1-3にあるように, Xの分裂で生じたAの中には, 一度検出器から遠 ざかる方向に飛んだ後、 転回して検出器に入るものがある。 このような軌道を 転回軌道と呼ぶ。 Aが転回軌道をたどった上で, 検出器に入射する条件を求め よう。 以下の文の ア から カ に入る式を答えよ。 以下の文中で 指定された文字に加え, L, vAの中から必要なものを用いよ。 分裂時のXの検出器に対する速さを αVA と表すと, 分裂地点 x の関数とし てα= ア と書ける。 また, 注入されてからx まで移動する時間は, x の代わりに を用いて, イ と表せる。 転回軌道に入るためには, A の初速度の成分は負である必要があるので, 00 に対して, αで表せる条件, cos 8 < ウ が得られる。 この条件か ら, そもそも x > I では転回軌道が実現しないことがわかる。 Aが 後方に飛んだ場合, x0 の領域に入ると, 検出器に到達することはない。 これを避けるための条件は, αを用いて cos 0 > オ と表せる。 x0 > カ のときには,Aは0。 によらずx<0の領域に入ることはな い。 質量4 電気量 24 加速 転回軌道 原子核X x=0 x=x o 注入地点 初速ゼロ 分裂地点 原子核 B 分裂 図1-1 質量 電気量 質量3 電気量 図1-3 x=L (2) 検出器に入ったAのうち, 検出器のx軸上の点で検出されたものだけに着 目する。 測定される運動エネルギーの取りうる範囲をm, UA を用いて表せ。 (3) X の注入を繰り返し、 十分多数のAが検出された。 検出されたAのうち, 運動エネルギーがmi よりも小さい原子核の数の割合は, Xの半減期Tが L VA と比べてはるかに短い場合と, 逆にはるかに長い場合で, どちらが多くな ると期待されるか, 理由と共に答えよ。

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数学 中学生

この大門の問2の答えは、3つあると思うのですが、(イ)を選択した場合の答えが調べても出てきません。私は 37√3/192 が答えだと思うのですが、合っていますか? 良かったら回答お願いします ちなみに2023年の都立青山高校の問題です

4 次の先生と生徒の会話文を読んで、あとの各問に答えよ。 ただし、 円周率はとする。 先生 「右の図1で, △ABC は, AB=2cm. BC=1cm. CA=√3cm 図1 の直角三角形です。 このABC を 直線ACを軸として1回転させてできる立体は どんな形でしょうか。」 生徒: 「はい。 円すいになります。」 先生:「そのとおりです。 では、その円すいの表面積を求めてください。」 B 生徒: 「解けました。 ① cm²になりました。」 先生 「正解です。 よくできました。 では、次の問題を見てください。」 【先生が示した問題1】 右の図2は、 図1において、 頂点CからABに垂線を引き、 ABとの交点をDとし、 点Dを通り辺BCに平行な直線を引き、 図2 ACとの交点をEとした場合を表している。 図2において、 四角形 DBCEを. 以下のア. (イ) ウの いずれか1つの直線を軸として1回転させてできる立体を考える。 軸とする直線) (イ) (ウ)のうちから1つ選び、 そのときにできる立体の体積を求めよ。 (ア 直線 DE (イ) 直線 EC ウ 直線 BC 生徒: 「どれを選んでもよいのですね。」 先生:「そうです。 その選んだもので求めてみてください。」 先生:「さて、半円を考えたとき、直径を含む直線を軸として 1回転させてできる立体は、球になりますね。 では、もう1つ問題を解いてみましょう」 【先生が示した問題2】 右の図3は、図1の三角形を、 直線ACを軸として 図3 1回転させてできる立体の中に, 中心が直線AC上にある 同じ大きさの球が2個含まれ、 上側の球は、 円すいの側面と下側の球に接しており、 下側の球は、上側の球と円すいの底面に接している 場合を表している。 このとき、球の半径を求めよ。 (問1) に当てはまる数を求めよ。 B 〔2〕 【先生が示した問題1】 において、 軸とする直線を(ア)(イ) (ウ)のうちから1つ選び. 解答欄に○を付けよ。 また、 そのときにできる立体の体積は何cmか。 ただし、答えだけでなく. 答えを求める過程が分かるように. 途中の式や計算なども書け。 また、合同な図形や相似な図形の性質を用いる場合は証明せずに用いてもよい。 〔3〕 【先生が示した問題2】 において、 球の半径は何cmか。

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