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物理 高校生

問3で、導体棒の速さが一定値になった時の速さvを求めるのですが、解答では力のつりあいを用いていました。私は電流0として解こうとしましたが、vが0になってしまいました。電流を0として解くやり方はダメなんでしょうか?

もう一回とく 糸の固定点 ばね A d 0; 図1 0 B Ⅱ 図1のように, 十分に長い導体のレール abとレール cd が, 水平面と角度を なして間隔Lで平行に置かれている。 これらのレールの上には,質量mの導体棒が レールと直角になるように置かれており, レール上を滑らかに移動できる。 また, ac間とbd間には,それぞれ抵抗値 R, の抵抗 1 と, 抵抗値 R2 の抵抗2が接続され ている。 さらに,二つのレールが作る平面と垂直上向きに, 磁束密度Bの一様な 磁場がかけられている。 以下の問1~5に答えなさい。 解答の導出過程も示しなさ い。 必要な物理量があれば定義して明示しなさい。 ただし, レールと導体棒の電気 抵抗, レールと導体棒の接触抵抗, およびレールと導体棒に流れる電流で生じる磁 場をいずれも無視してよい。 (配点25点) 問1 導体棒がレールと平行に下向きに速さで動いているとき, 抵抗 抵抗2 に流れる電流の大きさをそれぞれ求めなさい。 また. 抵抗1 と抵抗2に流れる 電流の向きが, それぞれa→cとc→a, bdとdbのどちらであるか答 えなさい。 問2問1の状況において. 導体棒にはたらく力の大きさと向きを説明しなさい。 2023年度 物理 27 3時間が十分に経過すると、導体棒の速さは一定値となった。 を求めな さい。 107 A 問4 問3の状況において,抵抗1と抵抗2で単位時間に発生するジュール熱をそ れぞれ求めなさい。 問5 問3の状況で発生するジュール熱の元となるエネルギーが何か説明しなさ T B 抵抗 B₁ b B2 図1 抵抗2 導体棒

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理科 中学生

(2)の②、③がよく分かりません。 ②の答えは2wです。 ③の答えは5400Jです。

5 りかさんは、抵抗の大きさが異なる2つの電熱線A, B を使って<実験1>~<実験3> を行った。 (1) 表1は〈実験1> の結果を表したものである。 ① 電熱線Aに加えた電圧と流れる電流の関係をグラ フに表しなさい。 表 1 電圧(V) 電熱線A (A) 電熱線B (A) (3) 0 0 0 電化製品 1.0 消費電力 0.50 0.25 0.50 20.75 <実験2> 電熱線Aと電熱線Bを図2のように直列につなぎ, それぞれ100gの水が入っ図 2 た発泡ポリスチレンのコッ プに入れる。 その後, 電源を6V に 設定し, 5分間電圧を加 えた。 2.0 3.0 4.0 0.96 1.50 2.04 1.00 ② 電熱線Aに10Vの電圧をかけたときに流れる電流の大きさは何Aか, グラフから求めなさい。 ア ていこう 電熱線Bの抵抗は何Ωか, 求めなさい。 (2) の変化を確認した。 <実験1 > で使用した電熱線Aと電熱線Bを〈実験2〉や〈実験3> のようなつなぎ方にして電圧を加え, 水の温度 電源装置 電熱線 A 電熱線 B 電気ポット ( 湯沸かし中 ) 1200W Bree イ <実験1> 電熱線Aと電熱線Bに それぞれ一定の電圧を加え、 電流の大きさを調べた。 電熱線 B 電子レンジ 600W 図1 電源装置 1 <実験2>の図2を回路図で表しなさい。 ただし, 電熱線の電気用図記号は右図 を用いて, 発泡ポリスチレンのコップや水は作図しない。 (2) <実験2>の図2において, 発泡ポリスチレンのコップアの電熱線の電力は何W か, 求めなさい。 ③3③ 図2と図3の発泡ポリスチレンのコップア~エで,5分後に水の温度がもっとも上昇するのは,どのコップ か。 ア~エの中から1つ選び, 記号を書きなさい。 また, その電熱線に5分間電流を流したときに発生する熱 量は何Jか, 求めなさい。 (3) りかさんの家庭では, 台所で電気ポットと電子レンジを同じ電源タップ(上限15A) につないで利用していた。 電気ポットでお湯を沸かしている最中に,りかさんが電子レンジを使用しようとしたところ, 家族に 「危険だか ら」と止められた。 同時に使用すると何が危険なのか。 表2を参考にして書きなさい。 なお, 家庭用のコンセン トの電圧は100V とする。 表2 電熱線 A 電圧計 1882 電流計 <実験3> 電熱線Aと電熱線Bを図3のように並列につなぎ, それぞれ100gの水が入っ 図3 電源装置 た発泡ポリスチレンのコッ プに入れる。 その後, 電源を6V に 設定し, 5分間電圧を加 えた。 電熱線 A 電熱線 B ていこう 抵抗(電熱線) 電源タップの 上限は 15A

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理科 中学生

問1以外全くわからないです泣 教えて欲しいです😭

次の実験について, 問いに答えなさい。 図1のような, 端子 ① ~ ⑥ がついた中の見えない箱の中に, 20Ωの抵抗器 2個 40Ω の抵抗器 1個, 導線を組み合わせてつくった装置Xがある。 この箱の内部では,図2の ように, 20Ωの抵抗器1個は②-⑤間につながれており,もう1つの20Ωの抵抗器と 40Ωの抵抗器はA~Dのいずれかにつながれている。 また, A~Dのうち抵抗器がつ ながれていない場合は導線でつながれている。 この装置を用いて図3, 図の回路を つくり電流計と電圧計が示す値を測定した。 グラフは,その結果を表したものである。 図3 図 4 電源装置 (1) (5) 電圧計 スイッチ 3 COD (CO (6) 電流計 電源装置 CON PT 5 電圧計 スイッチ ③3③ 電流計 1 電流A 問3 40Ωの抵抗器は,どの区間につながれていますか, 図2のA~Dから選びなさい。 (2) 1 (5) 装置 X 20.6 0.5 20.4 0.3 20.2 8 0.1 ③ 問1 図3と図4のとき, 回路全体の抵抗 (合成抵抗)はそれぞれ何Ωですか, グラフから求めなさい。 336 + グラフ 図2 導線 A B 0 0 1.02.03.0 4.0 5.0 6.0 問2 図3の回路は,直列回路, 並列回路のどちらですか, 書きなさい。 また, そのように考えた理由を書きなさい。 (2) | 20Ωの抵抗器 C 電圧(V〕 D 図3の回路 図4の回路 問4 図の回路に5Vの電圧を加えたとき, ②⑤ 間につながれている20Ωの抵抗器で消費する電力は何Wですか, 求めなさい。

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