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数学 高校生

問5でなぜ速さが一定となるのでしようか。起電力と誘導起電力が等しくなったのちも、どうせ導体棒には下向きの重力が働いて下向きの加速度が存在すると思うのですが、、

全統模試】 数αは0 Jo 1+x² す定数とす C2:y 有してい 第1回転 全統検 全統 2020 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XYが開隔で平行に置かれている。2本のレールの左側は水平で1. 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 (1 部分の左端には、抵抗値R の抵抗R. 切り替えスイッチ S. 起電力の電池Eが接続 されている。 レール関には、長さん抵抗値 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。 RIIT レール Y 111 R, m レールX 図1 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 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。 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 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, B, を用いて表せ。 (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, を用いて表せ。 (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aとし a LLBを用いて表せ。 (4) 加速度αを, m, R, LB, を用いて表せ。 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。 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。 問4 傾斜部分を運動し、金属棒PP' の速さがとなったとき、 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。 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, eを用いて表せ。 usina ひひ V=UBX 30 IBR 運動方程式 ・3 →ひ 5, -B 運動方程式 usont (2) ZRI=ひBℓ (3) ma=-IBR (4) 3 問2.RとPで発生したジュール熱の和は1/21m² どちらも抵抗値が同じなのでRでのジュール熱は Q = = = =^ mus ² = = myst 3, BO aBl →F md = ミラデ+I'Bl TB 一定の速さ⇒ al=0. E Bl a=- DATE IBT ucose [Bl coso UB²³1² 2m² 導体棒の速さがひとなった時 ザックの法則 E-UBX= ZRI! 4 3 E ・千 mgy PPに流れる電流ⅠはRRI=E-UBWSO Ⅰ = (E-uplus) Bl 2R 4 a's (E-VB) Bl 2m ma= mgsing + IB co so a= gsind t 15ftinec w+msing xひたエレン ==ma². (E-valcoso) By coso 2 91= Wil cost ネルギー保存 (Wingsing. u = (P) P-W mgsing 2 辞ックのし 仕

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数学 中学生

②と③の解き方教えてください🙇🏻‍♀️💦

(2) 彩さんの家には、「強」「弱」の2段階の強さで使用できる加湿 器Aと加湿器Bがあります。 加湿器Aと加湿器Bの水の消費量を 加湿の強さごとに調べてみると, 「強」と「弱」のどちら 使用した場合も, 水の消費量は使用した時間に比例し, たりの水の消費量は右の表のようになることがわかりました。 彩さんは,3500mLの水が入った加湿器Aを,正午から 「弱」 で午後5時まで使用し、午後5時から「強」で使用し,午後9時 -1500 2000 に加湿器Aの水がなくなったところで加湿器Aの使用をやめまし た。 右の図は,彩さんが正午に加湿器Aの使用を始めてから時 間後の加湿器Aの水の残りの量をymLとするとき,正午から午 後9時までのxとyの関係をグラフに表したものです。 ① 正午から午後3時までの加湿器Aの水の消費量を求めなさい。 (90d ア (解答)加湿器Aのグラフは,傾きが になる。よって, 式は y=500x4500 エ この式に y= 3509 カ よって, 加湿器Aの使用を始めた時刻は 5 2000 [61500 1000 500 ・500 Holto オ を代入すると氷」 7 mL 1000 To 9x (2 仮に,3500 mL の水が入った加湿器 A を,正午より後に使用し始め, 「強」だけで使用し,午後9時に加湿器A の水がなくなったとします。加湿器Aの使用を始めた時刻は午後何時であるかを次のように求めるとき, 中にあてはまる数または式を記入しなさい。 の 800 600 400 加湿器 A 加湿器 B NEVIM J 3500% で,点 3000 2000 1時間あた 強 500 400 CO MD S 午後2 時である。 Oy 30° である 消費量(mL) 弱 300 200 MOS 14 ③ 彩さんの妹は,3000mLの水が入った加湿器Bを,正午から「強」で午後5時まで使用し、午後5時から「弱」 で加湿器Bの水がなくなるまで使用しました。 2000 X Y f x f S xyy 10㎝まで 5 午後5時から午後9時までの間で, 加湿器Aと加湿器Bの水の残りの量が等しくなった時刻は、午後何時何分か Ar 求めなさい。 N 午後 8時20分 ) を通る直線

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