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物理 高校生

問5について ❶W+mgv"sinθ=Pとなるのは何故か ❷mgv"sinθは何を表しているのか 以上のことを教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️🙇‍♀️

3 (配点33点) 図1のように,鉛直上向きで磁束密度の大きさがBの一様な磁場中に、2本のなめ らかな導体レール X, Y が間隔で平行に置かれている。 2本のレールの左側は水平で 同一水平面内にあり、途中から水平面となす角が0となるように傾斜している。 水平 部分の左端には, 抵抗値R の抵抗 R, 切り替えスイッチ S,起電力 E の電池E が接続 されている。 レール間には,長さ抵抗値 R, 質量mの金属棒PP' がレールに垂直 に設置されている。 金属棒 PP' は, レールと垂直な姿勢を保ったまま, レールから外 れることなくなめらかに動くことができる。 抵抗Rおよび金属棒 PP' 以外の電気抵抗 は無視でき,また, 電流が作る磁場の影響も無視できるものとする。 重力加速度の大き さをgとして、以下の問に答えよ。 a R b E E [OR] とも P P' R, m B レール Y CH レール X 図1 2 01 切り替えスイッチSをaにつなぎ, レールの水平部分で金属棒PP'に右向きの初速 度vo を与えたところ,やがて PP' はレールの傾斜部分に達することなく, 水平部分で 静止した。 2m1 問1 金属棒PP' の速さがとなったときを考える。このとき、金属棒PP' を P' か らPの向きに流れる電流の大きさをIとする。 (1) 金属棒PP' に生じる誘導起電力の大きさを, 4, B, v を用いて表せ。 VBl (2) 抵抗 R と金属棒 PP' からなる閉回路について, キルヒホッフの第2法則を表 す式を書け。 R, I, L, B, v を用いて表せ。 VBL = 2RI (3) 金属棒 PP' の運動方程式を書け。 ただし, PP' の加速度は右向きにαとし, m, a, Ⅰ l, B を用いて表せ。 ma = - IB l (4) 加速度αを, m, R, L, B, を用いて表せ。 _VBl VB22 a=-VBLXBlxmm 20 2R 2km 問2 金属棒PP' が動き出してから静止するまでの間に、 抵抗 R で発生したジュール 熱を求めよ。 2 /mao² 次に, 切り替えスイッチSをbに接続し, 金属棒PP' をレールの水平部分で静かに 放す。 このとき, 金属棒PP' は傾斜部分に達する前に一定の速さとなり,その後レー ルから離れることなく傾斜部分を運動するようになった。 問3 金属棒PP' の水平部分での一定の速さを求めよ。 F 問4 傾斜部分を運動し, 金属棒PP' の速さがvとなったとき, PP' の加速度を求めよ。 ただし, 加速度は斜面に沿って下向きを正の向きとする。 問5 やがて金属棒PP' は傾斜部分で一定の速さとなる。このときの電池の供給電力 をW, 抵抗 R と 金属棒PP' での消費電力の和をPとする。 一定となった速さを、 W, P, m, g, 0を用いて表せ。 - 38-

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写真2枚目の下の方 波線部分について なぜおもりの比が1:3になるのですか?? なぜか畑中は天秤の式を勧めていますが、もしかして水溶液の問題は方程式の方が効率いいですか??

X Exercise No.39 容器Aには3%の食塩水1000g が、 容器Bには9%の食塩水3000gが入っ ている。いま、それぞれの容器から食塩水をくみ出して交換したところ、A, Bの濃度は等しくなった。A,Bからくみ出した食塩水の比は1:2であった とすると、等しくなったときの濃度と、Aからくみ出した食塩水の量は、それ ぞれいくらか。 市役所 1999 濃度 食塩水の量 6% 450g 6% 600g 3.7.5% 450g 4.7.5% 550g 5.7.5% 600g 1. 2. X No.40 ある塩の水溶液A,Bは、濃度が互いに異なり、 それぞれが 1,200gずつ ある。 両方を別々の瓶に入れて保管していたところ、水溶液Aが入った瓶の蓋 が緩んでいたため、水溶液Aの水分の一部が蒸発した結果、 100gの塩が沈殿 した。 この沈殿物を取り除くと、 水溶液の重量は800g となったが、これに水溶液 Bのうちの400gを加えたところ、この水溶液の濃度は水溶液Aの当初の濃度 と同じになった。 次に、水溶液A から取り出した沈殿物 100g に 水溶液B のうちの500gを加 えて溶かしたところ、この水溶液の濃度も水溶液Aの当初の濃度と同じになった。 水溶液Aの当初の濃度はいくらか。 なお、沈殿物を取り除く際には、水分は取り除かれないものとする。 1.22.5% 2.27.5% 3.32.5% 4.37.5% 5.42.5% 国家一般職 2013

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