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物理 高校生

ローレンツ力の分野です。(3)の解説の説明の交流電圧の角周波数が円運動の角速度と等しくなっていれば〰︎とあるのですがなぜそうなるのかわからないです。教えて頂きたいです。よろしくお願い致します。

【3】 正の電気をもつ質量の荷電粒子を加速する ことを考える。いま、半径 R,厚さの中空で半円 形の電極 AとBを図のように距離だけ離し、平面 上に置いた。ただし、厚さと距離はいずれも半 径Rより十分小さいものとする。2つの電極には図 の真上から見た図に対して紙面を裏から表に貫く方 向に磁束密度の大きさ B の一様な磁場がかかって いる。2つの電極ではさまれた領域 (Cとする) には 磁場はないものとする。電極AとBの間には交流 電圧V(f)=Vcos.ℓ,f が加わっており,t=0のと 真上から見た図) C A B P Be Bo /装置の\ 断面 CB 8E き、電極Aが高電位とする。 また領域Cの電場は一様とみなせるとしよう。 ABU Q FK この装置によって荷電粒子が加速されるようすは次のとおりである。 時刻 f=0 に電極 Aの右端の点Pに荷電粒子を置くと電圧V によって加速され、 電極 B に入る。荷電粒 子が2つの電極間の距離を移動する時間は十分短く、その間電圧は一定とみなせるもの とする。電極 Bに入った荷電粒子はローレンツ力を受けて円運動を行い,領域Cに達す るが、電極内の移動時間は領域を通過する時間に比べて十分長い。したがって、この 間に交流電圧の位相が180°変化していれば荷電粒子は再び電圧V によって加速され、 電 極Aに入って円運動を行い、領域Cに達する。 このように電極 A, B内で円運動した荷 電粒子は領域Cを通過するたびに加速をくり返す。以上を考慮して次の問いに答えよ。 (1) 時刻 f=0 電極 A の右端の点P に置かれた初速度の荷電粒子が電極 B に入ると きの速度を求めよ。 (2) 電極 Bに入った荷電粒子が行う円運動と円運動の向き(時計回り、反時計 回り)を答えよ。 (3)(2)の荷電粒子が電極 B内を通過する時間および領域Cに到達した荷電粒子を再 Vで加速するために必要な交流電圧の角周波数」をそれぞれ求めよ。 (4)(3)の荷電粒子が領域Cを通過して電極Aに入るときの速度 #27 電極 A内での円運 動の半径 および電極A内を通過する時間をそれぞれ で表せ。 (5)ここまでの考察により, 荷電粒子は領域Cを通過するたびに電圧Vでどんどん加速 されるが,加速に伴って電極 A, B内での円運動の半径がどんどん増大してしまい 荷電粒子が到達できる速度の上限が電極の大きさに依存してしまう。そこで,荷電粒子 の円運動の半径を保ったまま加速するには磁束密度の大きさと交流電圧の位相をどのよ うに制御すればよいか、答えよ。

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物理 高校生

(2)の右ねじの法則の考え方がわからないです。教えて頂きたいです。よろしくお願いします。

120.〈直線電流と円形電流がつくる磁場〉 図1に示すように、互いに直交するx軸, y 軸, z軸をとる。 z軸に平行で無限に長い導線 1と導線2を考える。導線1は原点O(0, 0, 0)を通り, 導線2は点Q(2d, 0, 0) を通る。 導 線1には直線電流Iがz軸の正の向きに、導線2には直線電流Iがz軸の負の向きに流れ ている。ただし,電流の大きさは L<I とする。 導線の周囲の物質の透磁率をμとして, 次の問いに答えよ。 向きについての解答は, 「z軸の正の向き」のように、軸の名称と正負で 答えよ。 (1) 導線1の長さの部分が導線2のつくる磁場から受ける力の大きさFを, I, Iz, μ, d, を用いて表せ。 またその向きを答えよ。 (2)P(d, 0, 0) での磁場の強さを, I, I2, μ, dの中から必要なものを用いて表せ。 ま たその向きを答えよ。 次に図2に示すように, 点R (4d, 0, 0) を中心に半径dの円形コイルを xz 平面内に置き, dos それに電流を流す。 (3)点Rでの磁場の強さが0になったとする。 このときの円形コイルに流れる電流の大きさ Iを, I と Iを用いて表せ。 また, 点S(5d, 0, 0)での電流Iの流れる向きを答えよ。 導線1 導線2 導線1 導線2 11 12 I PQ I2 Q R S 2d 4d 5dx d 2d x 図2

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理科 中学生

これらの問題の解き方が授業やってもなんもわかりません、、、、、簡単な覚え方や、わかりやすく解説などしていただきたいです。答えのところに書いてある図は気にしないでください🤲🏻🤲🏻🤲🏻 至急でおねがいします、、すみません、、!

~281 STEP 確かめよう の向きは、a~fのどれか。 (2)P点で,電流による磁界 の向きは,A,Bのどちらか。 と磁界 磁界から電流が受けるカ 教科書p.279~281 1 日 (1) P点で,磁石による磁界 すと,アルミニウム棒がbの 向きに動いた。 右の図のように,電流を流 電流の向き (1) f (2) 学習日 月 日 /11 a b B AP e C (3) d アルミニウム棒 磁石 (4) (3)電流の向きを逆にしたとき, アルミニウム棒はa~fのどの向き の力を受けるか。 (4) 電流の向きやU字形磁石の極の向きを次のア~ウのように変え て実験を行ったとき, アルミニウム棒が上の図と同じbの向きに動 くのはどれか。 (5) (6) ア ウ (5) アルミニウム棒に流れる電流を大きくすると, アルミニウム棒の 動き方はどうなるか。 (6)電流が磁界の中で受ける力を利用したものを,次のア~エから選 びなさい。 けいこうとう ア 光電池 電磁石 ウモーター エ 蛍光灯 コイルに電流を流した。 2 モーターのしくみ 右の図のように, 磁界の中で回転できる (1) コイルのウエの部分には, ウ エ エ →ウのどちら向きに電流が流れているか。 (2) アイの部分は右向きの力を受けてコ イルは半回転する。 半回転後, アイの部 分が受ける力は,左右のどちら向きか。 (3) Aを何というか。 教科書p.280 2 (1) デイ 電流の 向き (2) 左 右 ウ ブラシ 右ア (3) (4) 記述 (4) Aとブラシは, コイルを一定の方向に回し続けるうえで,どのよ うなはたらきをするか。 簡単に書きなさい。 (5) (5) 電流の向きを逆にすると, コイルが回転する向きはどうなるか。 129

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