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理科 中学生

(4)の②の解説お願いします🙏

() 00 電流を調べた結果である「ち 下の表は、抵抗器aの両端に加わる電圧と流れる 3 と出ているCの一方に導体,もう一方に不導体を使うと、次のどの状態になるか。 イ問題なく使える。 ウ 電流が流れない。 ア 大きな電流が流れて危険。 入試にチャレンジ! 電圧・電流抵抗 定番 15Ωの抵抗器aと10Ωの抵抗器bがある。 図1500 200 コンセント (岐阜) [mA] 400 電圧[V] 0 電流 [mA] 0 1.5 100 200 3.0 4.5 300 (2)抵抗器b の電圧と電流の関係はどうなるか。 図1に点線のグラフで表しなさい。 (1) 表をもとに, 抵抗器aの電圧と電流の関係を90 図1に実線のグラフで表しなさい。 400 6.07000円 200 * 1-5 300 300d 200 100 100 500 100 0 1 2 M 3 (3) 抵抗器aとbの並列回路において,抵抗器aとbに流れる電流の比を,もっとも簡単(1) 150円 3 4 5 6 電圧 な整数の比で表しなさい。 図 2X Y Z 10年 10 4 くらし スマートフォンなどに用いられるタッ 抵抗器b 抵抗器b抵抗器b (A) チパネルでは, 回路を流れる電流の変化を利 用して, 指が触れた位置を特定している。 P抵抗器 a 1.34 ① 3.9Vの電池と抵抗器a・bでつくった図2の回路で、電流計は何mAを示すか。 ② PとX・Y・Zのいずれかを接続すると, 電流計が390mAを示した。 PはX~Z のどこに接続されていたか。 解答欄の書き出しに続けて, 説明をつけて答えなさい。 回路全体の電気抵抗が10になるのはX 2になるのは とPが接続されたときだから。 3 (4) C

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物理 高校生

なぜ引き合うとしているのですか。逆で考えた場合符号が違い答えが間違ってしまいます。

53.くたてばねによる単振動〉 図のように、なめらかで十分長い直線状の棒 OP を鉛直に立てて 端を水平な床に固定した。 この棒に, 同じ質量mの穴の開いた小さ い物体A,Bを通した。 物体Aには, ばね定数んの軽いばねをつけ, ばねの他端は棒のO端に固定した。ばねは OP 方向のみに伸縮し,棒 と物体A,Bの間に摩擦はないものとする。さらに, 物体Aのばねと は反対側に質量と厚さの無視できる接着剤で物体Bを接着した。 物体 x=0- 物体B 接着剤 物体A A,Bが押しあうときは物体AとBは離れないが,引きあうときは引きあう力の大きさが接 着剤の接着力以上になると物体AとBは離れる。重力加速度の大きさをgとする。 初めに,ばねはその自然の長さからd だけ縮んで, 物体 A, B はつりあいの位置に静止し ていた。図のように,このつりあいの位置を x=0 とし,鉛直上向きを正とするx軸をとる。 (1) 自然の長さからのばねの縮みd を,m, k, g を用いて表せ。 まず, 接着剤の接着力が十分大きく, 物体AとBが離れない場合を考える。 物体Bをつりあ いの位置から6だけ押し下げ, 静かに手をはなすと, 物体AとBは一体のまま上下に振動した。 (2)この振動の周期を,m, k を用いて表せ。 (3)この振動をしているときの物体A, B の速さの最大値を,m, k, bを用いて表せ。 物体AとBが一体のまま運動しているときの両物体の位置の座標をxとする。また,物体 Aが物体Bから受ける力をTとし, x軸の正の向きをTの正の向きとする。 つまり,Tが 正のときは物体AとBは引きあっているが,Tが負のときは押しあっていることになる。 (4)このとき, 物体Bにはたらく力を, m, g, Tを用いて表せ。 x 軸の正の向きを物体Bには たらく力の正の向きとすること。 (5) 物体A, B の運動方程式を考えることで, Tを,m, k, g,x を用いて表せ。 図 (6) Tをxの関数として, -3d≦x≦ とする。 の範囲でグラフに描け。 ただし, ここではb>3d 次に,接着剤の接着力が小さく, 物体 A, B間の引きあう力の大きさが mg 以上になると, 物体AとBは離れる場合を考える。ただし,離れる瞬間の前後で,物体AとBの運動エネル ギーや, ばねの弾性エネルギーは変化しないものとする。 物体Bをつりあいの位置から6だけ押し下げ,静かに手をはなすと, 物体Bは運動の途中 で物体Aから離れた。 (7)運動の途中で物体Bが物体Aから離れるためには,bはある値 6 以上でなければならな い。 bı を,m, k, g を用いて表せ。 (8) 物体Bが物体Aから離れた瞬間の物体Bの速さを,m,k,g. 6 を用いて表せ。

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物理 高校生

(2)でなぜBが高電位になるのか分かりません 回転すると右向きの磁束が増えるからそれを妨げるために、AからBの向きに電流が流れるのでAが高電位になるんじゃないんですか?

f B セント 135 〈交流の発生> 113 (2) 辺abは磁場を横切る体なので、 誘導起電力の式 「V=Blo」 を用いる。 (3)(pq間に発生する誘導起電力) (コイルの各辺に生じる誘導起電力の和) 標準問題 (5) コイルに生じる誘導起電力の大きさは、ファラデーの電磁誘導の法則 「V=-N4 at」を用いる。 A 135.〈交流の発生> 図1のような辺の長さが1の正方形 abedからなる1回 巻きのコイルを,磁束密度Bの均一な磁場の中に置き、 磁 力線に垂直な軸のまわりに,一定の角速度で図の矢印の 向きに回す。 コイルの両端はそれぞれリング状の電極p と qを通して,常に抵抗Rとつながっている。 このとき、コ イルは回転するが, リング状の電極と抵抗は静止したまま である。図2(a) と (b)は回転軸にそって見たコイルと磁力線 (a) = 0 である。図2のように,コイルの面と磁場の角度は,時 N S P 9 R- 図 1 B (b) t=to N S N S 刻 t=0 のとき 0=0, 時刻t=to のとき 0<B<1であ R cd ab 8 図2 った。次の問いに答えよ。 [A]各辺に生じる誘導起電力を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。答 えには1,B,w, tのうちから必要なものを用いよ。 〇 (1) 辺 ab 部分の速さを表せ。 (2)時刻における辺 ab 部分に生じる誘導起電力の大きさを表せ。 (3) 時刻 t における各辺に生じる誘導起電力を足し合わせることで, pq間に発生する誘導 起電力 Vの大きさを表せ。 〔B〕 ファラデーの電磁誘導の法則を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。 答えには l, B, w, tのうちから必要なものを用いよ。 (4) 時刻 t におけるコイルを貫く磁束を表せ。 (5) 時刻 t におけるコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさを表せ。 ただし、必要であれば, 次式を利用してよい。 Asin wt =wcoswt, 4t ⊿coswt =-wsin wt At [C] 抵抗に流れる電流I と消費電力Pを考える。 p から抵抗を通って q に流れる電流の向 きを正とする。 記 (6) 時刻 t = to における辺 ab に流れる電流Iの向きを図1に矢印で示せ。 また電流Iに よってコイルが磁場からどのような向きの力を受けるか説明せよ。 (7) 消費電力の最大値 Pmax を1, B, w, R のうちから必要なものを用いて表せ。 また, P と wtの関係を 0≦wt2 の範囲でグラフに図示せよ。 [23 徳島大〕 (8)電流が磁場から受ける力 「FIBL」の向きは、フレミングの左手の法則より判断する。 2 (7)消費電力Pは, 「PIV=PR=」から適当な形の式を用いる。 〔A〕 (1) 辺abの速さひab は, コイルの回転半径が であるので,速さと角 2 速度の関係式 「v=rw」 より Vab 51=- (2) 時刻において,辺ab は水平から角度 wt 回転しているので 辺ab の磁 場に垂直な方向の速度成分 Vabi は図a より 上向きを正として Vabi = Dab COSWt=coswt と表される。 辺ab に生じる誘導起電力の大きさ | Vab|は, 「V=Bl」 より |Vab|=|Blvabi|=| 11=B1.12 cost=/12/Blacoswt| このとき,swt< ならば誘導起電力の向きはレンツの法則A より bが高電位となる向き ※Bである。 (3) 磁場を垂直に横切る辺は辺abと辺cdであり, これらの辺にのみ誘導起 電力が生じる。 辺cdについても 時刻に生じる誘導起電力の大きさを |Veal として求めると, 辺ab についての(1),(2)と同様になり <<-*A によっ くる磁 れた磁 B 公式カ 状 |V|=|Blucas|=|Bl-cos wt|=Bl³w|cos wt| 誘導書 Out < ならば誘導起電力の向きはレンツの法則よりdが高電位とな る向きである。 求め V=|Van|+|Vcal=12Blwlcoset|+1/2 よって Vab と Veaの誘導起電力の向きは同じ方向であるので, pq間に発 生する誘導起電力の大きさ Vは Blwcoswt|=Bl°ω\coswt| 〔B〕 (4) コイルの面積をSとする。 時刻において, コイルは水平から角 ・度回転しているので、 磁場に対して直角方向に射影したコイルの面積 Sは図bより S=S|sint|=|sinet| このとき、コイルを貫く磁束は、磁束の式 「Ø=BS」より, 0<wt<πで のコイルの向きに対してコイルを貫く磁束を正とすると =BS = Blsinat (5)(4)においてコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさ|Vは,ファラデーの 電磁誘導の法則 「V=-N2」より 4t |V|=|-1×40 |=|_ A(BIªsinwt)|=|- BF²-- =l-Bl2wcoswtl=Blw\coswt|C Asin wt At ---

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理科 中学生

この問題の(1)と(2)が答えを見ても分かりません。電気の問題です 誰か教えてください!

p.83で復習 ■p. 80で復習 キャレンジ問題 の実験を行った。 あとの問いに答えなさい。 (千葉) 実験 1 図1 図2のように, 6.0Vの電圧を加えると1.5Aの電流 が流れる電熱線Aと, 発生する熱量が電熱線Aのである電熱線B ちょくれつかいろ へいれつかいろ に加わる電圧の大きさを測定した。 その後, 電圧計をつなぎかえ, 加える電圧を6.0Vにし, 回路に流れる電流の大きさと, 電熱線A を用いて, 直列回路と並列回路をつくった。 それぞれの回路全体に 電熱線Bに加わる電圧の大きさをそれぞれ測定した。 図1 図2 p. 80で復習 6.0 1.5k A 復習 A V 電熱線 A 電熱線 B 電熱線 A 電熱線 B A 6.0 V 6.0 V あたい 実験2 図2の回路の電熱線Bを,抵抗(電気抵抗)の値がわからない 電熱線Cにかえた。その回路全体に加える電圧を5.0Vにし,回路 に流れる電流の大きさと,それぞれの電熱線に加わる電圧の大きさ を測定すると,電流の大きさは, 1.5Aであった。 (1)実験1で,消費電力が最大となる電熱線はどれか。 また、消費電 力が最小となる電熱線はどれか。 次のア~エのうちからそれぞれ1 つずつ選び,記号を答えなさい。 チャレンジ問題 最大 (1) ア図1の回路の電熱線A イ図1の回路の電熱線B 最小 ウ 図2の回路の電熱線A エ図2の回路の電熱線B (2) (2)実験2で,電熱線Cの抵抗 (電気抵抗)の値は何Ωか。

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