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

(3)の解答の電位のグラフが理解できません。

図のように、xy平面上の点 (a,0) (a>0). 364.電位 (-a, 0) にそれぞれ電気量Q(>0) と4Qの点電荷が固定さ れている。 クーロンの法則の比例定数をk, 無限遠の電位を0 -4Q a 0 Q x a とし、重力や空気抵抗は無視できるものとする。 (1) 電気量Qの小球を, x軸上の負の無限遠から点(-340) まで動かす間に静電気 力がする仕事を求めよ。 (2) 正の電気量をもつ小球を, 点 (α, 0) からx軸の正の向きにわずかな距離だけ離れた x軸上の点に静かに置いたところ､小球はx軸の正の向きに動き始めた。 小球の速 さが最も大きくなる点のx座標を求めよ。 (3) 正の電気量をもつ小球を点 (x, 0) (x>α)に静かに置いた後、小球がx軸の正の向 きの無限遠に到達しないためのxの条件を求めよ。 [16 早稲田大 改] 359

もしこの問題で、図2の箱の中がオだった場合、どのような回路になるのでしょうか､､､？ 中学校の時点でオだった場合の各抵抗などは求められますか？

問2図2は、抵抗の大きさが10Ωの数本の電熱 たん し 線を端子P~Sのうちのいずれかの端子と 端子の間に1本ずつつなぎ, 電熱線が見えな いように箱をかぶせた装置である。 Gさんは, 図2の箱の中に電熱線がどのようにつないで あるのかを調べるために, 電源装置,電圧計, 電流計を図3のようにつなぎ、図3のクリッ プaとbを図2の装置の端子P~Sにいろい ろつなぎかえ, 電源装置の電圧を 6.0Vにし て回路に電流を流し, そのつど電流計の値を 調べた。 表は,測定結果をまとめたものであ る。 ただし, 図3の計器Xと計器Yは,電流 計または電圧計のいずれかである。 図 P IS IS I R IP IS IS オ R 2 IS 表 P -箱 R 端子 R i (1) 図3で、電流計は計器Xと計器Yのどちらか。 XまたはYのどちらか1つを選び,記号で答えよ。また, ① 電流計ははかろうとする部分に対して何つなぎになっているか。 用語で答えよ。 Y 直列つなぎ (2) 図2の箱の中には,電熱線がどのようにつないであるか。 図4のア〜カから1つ選び, 記号で答えよ。 ア イ ウ Q + a をつないだ端子 P. bをつないだ端子 電圧計の値〔V〕 電流計の値〔A〕 3 電源装置 P QRS 6.06.0 6.06.0 0 0.6 0.3 イ 計器 X CON 201 計器Y RRQ ass 6.06.06.0 0 0.6 0. 1052

以前にも質問させていただきました。 写真についてですが、この導体棒が回路に繋がれていない時は、ローレンツ力と静電気力が釣り合っていて、この導体棒を回路に繋ぐとP→Qに向かって電子が流れますが、この現象の理解にあたって、「物体が置いてあるテーブルを引き抜くと、(垂直効力がなく... 続きを読む

V=vBlのルーツをさぐってみよう。導体棒をvで動かすと,中の自由電 子は P→Qの向きのローレンツ力 evB を受けて移動し(図a), Q端に集ま る。 一方, P端では電子がいなくなって + が顔を出す。 この +, - が P→Qの向きに電場Eをつくり、残りの 自由電子は evBとは逆向きの静電気力 FeEを受ける。電子の移動とともにEが 増し, やがて eE=evB となって力がつ り合うと,電子の移動は止む(とは言え, アッという間のできごと)。E=vBが電 場の最終値だ。 PQ間の電位差はV=El=vBl で P が高電位側なので図cのような電池に なっている。 図 a 図b 図 C ローレンツ力と要場の2つの力を 受ける P P 高電位 電流が流れる 電磁力 磁場中で 荷電粒子が動くローレンツカ 誘導起電力 金属棒が動く BA eE V evB evB Q 低電位 F=IBU f=guB V=vBl (いずれも垂直成分が命) ちょっと一言 ローレンツ力が電磁力と誘導起電力の原因になっているという認 識も大切。 磁気ではいろいろな量の向きの決め方が登場したが,電流がつくる 磁場は右ねじで,電磁力, ローレンツ力は1つの方法 (たとえば左手) すいしょう で扱える。 誘導起電力は右ねじが推奨法。

どうしても理科1中和などが分かりません。教えてください。

図Ⅰ 実験Ⅰ. 右の図I のような装置を用意し、④をそれぞれ装置に入れて電流を流 すと,,,○には電流が流れ、両極から気体が発生した。 0, 日には電流が流 れず,気体も発生しなかった。 A, 8,0をそれぞれ装置に入れたときに陽極から発 生した気体を調べると,を入れたときに陽極から発生した気体は酸素であり, を入れたときを入れたときに陽極から発生した気体は,いずれも塩素であるこ とがわかった。 実験ⅡI. 右の図ⅡIのように、緑色の pH試験紙を、電流を流しやすくするために硝 酸カリウム水溶液でしめらせてガラス板の上に置き,両端をクリップでとめて電源 装置につないだ。 実験Ⅲ. Aをピーカーに 10.0cm3 とり, BTB溶液を1~2滴加えてガラス棒で よくかき混ぜながら、8を少しずつ加えていった。 を 2.0cm3加えるごとに, できた水溶液の色を調べた。下の表は, その結果をまとめたものである。 8を合 計 8.0cm3加えたときにできた水溶液のpHの値は,ちょうど7であった。 加えたの体積の合計[cm²] 2.0 4.0 6.0 18.0 10.0 できた水溶液の色 青色 青色 青色緑色黄色 操作の石灰石を加える 操作 スライドガラスに一滴とり 水を蒸発させる 操作 フェノールフタレイン溶液を1~2滴加える PH試験紙の上にと口を滴ずつつけると,をつけたところの pH試験紙の色は赤色に変化したが,○をつ けたところの色は緑色のまま変化しなかった。 次に、電源装置から電圧を加え, 時間の経過とともにPH試験紙がどのように変化するかを観察した。 電源装置 ①と②に操作をおこなったとき。 ことがわかり ガラス板 PH試験紙 ほうの水溶液の種類が ゴム栓 陰極 ほうの水溶液の種類が ©をつけたところ 電源装置 [問]実験で、④を入れたときに装置の陰極から発生した気体は何か。その名称を書け。 (2023 香川) 水素 [問2] , がそれぞれどの水溶液であるかを調べるためには, 実験Iに加えてどのような操作をおこなえば よいか。 次の操作 ~操作のうち最も適当なものを一つ選び、操作をおこなったときの変化とそのことから わかる水溶液の種類について,あとの文の下線を補って簡単に書け。 + であることがわかる。 電流計 ⑧ をつけた ところ である [3] 次の文は、実験ⅡIで電圧を加えたときのpH試験紙の変化について述べようとしたものである。 文中の 2つの【 ] 内にあてはまる言葉を、①から一つ,⑦②から一つ, それぞれ選んで、その記号を書け。 電圧を加えてしばらくすると, pH試験紙に をつけて赤色に変化したところが[陽極陰極に向かっ て移動した。このことから, PH試験紙の色を赤色に変化させるイオンは〔2+の電気の電気を帯びてい ると考えられる。 〔4〕 実験Ⅰと実験ⅡIの結果から、○の水溶液の種類との溶質が水溶液中で電離していることがわかる。 ○の溶質の電離を表す式を、化学式を用いて書け。 [5] 実験において,日を2.0cmずつ加えてできる水溶液中には何種類かのイオンが含まれている。 を 合計 6.0cm² 加えて水溶液の色が青色のままであるとき、この水溶液に含まれているイオンのうち、数が最も多 いイオンは何か。 その名称を書け。 水酸化物イオン

物理の電気 キルヒホッフ第二法則に関する問題についての質問です。各抵抗に流れる電流を求める問題で、写真のようにIを仮定して矢印のような経路で一周する閉回路を4つ考えて連立方程式を立てて計算したのですが上手くいきません。どうすれば解けますか？

V₁ d V₂ I R R a ↓1₂ b LI3 肉エー C L. T. I, I. & 17 14 T.

この問題について、考え方はこれで合っているでしょうか？

2. 図の回路において枝電流 i ig を示す。節点解析法を用いて枝電流を求めなさい。 4 1₁ n₁13 60V Mi 10Ω no 22= e Liz is = 市 上図において、節点」の電位をeと定める。 各枝電流 2~isはeを用いて求める。 2₁ = ² - (0+60) 4 e-o 40Ω 1010 e-o 40 え~える関係式は、キルヒホッフの第一法則から 2₁ = 22 +23 21-22-29 = 0

例が知りたいです

2 あなたはクラスで環境問題について話しています。 下線部にそれぞれの主張の理由や具体例を入れて、 クラスメートと伝え合いましょう。 [ [ ]内の表現を使っても構いません。 1. We need to develop ways to have enough clean water because ex. there still isn't enough water to drink globally. [ enough water to drink ] 2. We must find a good way to keep air clean because [contaminated air ] 3. In Japan, electricity is mainly generated by burning natural resources such as fossil fuels, but we should find other ways to create electricity because [ natural resources to support our life] 4. Global warming will affect our eating habits. For example, I'm worried that we might not be able to eat rice every day in the future because [ farmers growing it ] Lesson 5

教えて欲しいです

なが という すと を排 ヒロ レギ を な環境岡説について、理由や因果関係をバラクラブを Try it out! 内から適切な語句を選んで、文を完成させましょう。 1 1. That was (shocking/shocked) news to countries importing energy resources. 2. There are many problems (to be discussed / discussing) when it comes to global warming. 3. The institute had a chance to (try/ be tried) a new technology. 4. We read a book (with/on) water pollution. 2 あなたはクラスで環境問題について話しています。 下線部にそれぞれの主張の理由や具体例を入れて、 クラスメートと伝え合いましょう。 [ [ ]内の表現を使っても構いません。 1. We need to develop ways to have enough clean water because ex there still isn't enough water to drink globally. [enough water to drink ] 2. We must find a good way to keep air clean because [contaminated air ] 3. In Japan, electricity is mainly generated by burning natural resources such as fossil fuels, but we should find other ways to create electricity because [natural resources to support our life ] 4. Global warming will affect our eating habits. For example, I'm worried that we might not be able to eat rice every day in the future because [farmers growing it ] Lesson 5

133 解説お願いします🙇

110 18 交流回路 (3)図2で、電圧の最大値はAの波形が 40V, Bが40 mVであった。 ただし, 図2でBは縦方向に拡大し ている。 電気容量Cの値はどれだけか。 (4) 図1のaとbの間にコイルを接続し、電源の電圧 を調整し (2) と同様な測定を行った。このとき,図 3のような結果が得られた。 ただし, 図3でBは縦 方向に縮小している。 電圧の最大値はAの波形が4 V, Bが10Vであった。 自己インダクタンスLの値 はどれだけか。 (5) 図1のaとbの間にコンデンサーとコイルを直列 に接続した。このときの共振周波数はどれだけか。 (6) 図1のaとbの間に抵抗, コンデンサー, コイル を直列に接続した。 交流電源の周波数を共振周波数 に合わせ、電源の電圧の最大値を10V に調整した。 このときab間に接続した抵抗, コンデンサー, コ イルで消費される電力の時間平均値はそれぞれどれ だけか。 ILA EE 0 0 庄 33. <LC並列回路> 図1のように抵抗値Rの抵抗R, 自己インダクタンスLのコイルL 電気容量CのコンデンサーCと交流電源EおよびスイッチSからなる 回路がある。 コイル内の抵抗は無視できるものとする。 〔A〕 スイッチSをつないでいない場合, cd間に実効値 Veの交流電 圧を与えたところ, ac間の電圧とab間の電圧が等しくなった。 (1) 交流電源の交流電圧の最大値を求めよ。 (2) ac間の電圧の実効値を求めよ。 (3) 交流の周波数を求めよ。 [B] スイッチSをつないだ場合, cd間に周波数fの交流 電圧を与えたところ, bに対するaの電位の瞬時値 Vab は図2のように時間とともに変化した。 (1) コイルLを流れる電流の瞬時値の実効値 を求 めよ。 (2) コンデンサーCを 流れる電流の瞬時値 Icの実効値 Ice を求 7 0 0 Vabt Vo 0 - Vo Ich Icm 0 0.01 - Icm 図2 0.01 図3 (10 大阪教育大 C 図2 0.02 時刻 (s] L 0.02 時刻 [s] b ~ めよ。 (3) Veb の時間変化に um 対するおよびIc 図3 図4 の時間変化をそれぞれ図3および図4に示せ。 ただし, それぞれの電流の最大値を Im および Icm とし, 横軸の目盛りは図2と同じものとせよ。 4 位相差 の何倍か。 (5) 図1の自己インダクタンスLを別の値L'に変えたところ、 抵抗Rに電流が流れなくな った。 L'を求めよ。 〔09 愛媛大改) 134.交流電流とリアクタンス> 図1のような電圧と角周波数を設定できる交流電源を用意した｡ AB間に は、 抵抗 コンデンサー, コイルなどを接続する。 交流電源の電圧を VtVasinwt, 抵抗の抵抗値をR, コンデンサーの電気容量を C, コイル の自己インダクタンスをLとして次の各問いに答えよ。 時刻を角周波数とし, 導線の抵抗やコイルの内部抵抗は 無視できるものとする。 作図は, (2)~(4) について角周波数とリアクタンスの図1 交流電源 定性的な関係がわかるように、1つの図(図3) の中に表せ。 なお, nを整数とすると, sin (nat) および cos (nwt) の1周期にわたる時間平均は0である。 (1) AB間に抵抗をつないだとき, 回路に流れた電流はI(t) =Lsinwt であった。 (a) を VoとRで表せ。 (1) (2) (3) (b) 電源のする仕事率 (電力) の, 1周期に わたる時間平均を求めよ。 (2) AB間にコンデンサトをつないだとき, 回路に流れた電流はI(t) = Isin (wt+p2) であった。 (a) を Vo, C, w, 2の値を求めよ。 (b) コンデンサーのリアクタンス X を求め, リアク 1) タンスと角周波数の関係を実線で図示せよ。 ア (c) 電源のする仕事率の, 1周期にわたる時間平均タ を求めよ。 また, その値の物理的意味を述べよ。 18 交流回路 (3) AB間にコイルをつないだとき, 回路に流れた電 流はI(t)=Issin (wt+ps) であった。 ス C 20 offmo 図2 AB間に接続する素子など ((1) ~ (5)) C (5) ofthe 角周波数 α 図3 (a) Is を Vo, L, w で表し, の値を求めよ。 (b) コイルのリアクタンス X を求め, リアクタンスと角周波数の関係を破線で図示せ よ。 発展(4) AB間にコンデンサーとコイルを直列につないだ。 (a) リアクタンスの大きさ|X|と角周波数の関係を太い実線で図示せよ。 (b) リアクタンスの大きさが最小値をとる角周波数 を求めよ。 発展 (5) AB間に抵抗とコンデンサーとコイルを並列につないだとき, 回路に流れた全電流は I(t)=Issin (wt+ds) となった。 Is と tan Φs をそれぞれ Vo, R, C, L, ω のうち必要なも のを使って表せ。 [08 東京医歯大 改) 111 TI