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理科 中学生

この問題の(5)、(6)の解説をお願いします!なるべく早く返してくれたら嬉しいです 答えは↓ (5)8秒 (6)E 1.6℃ F 6.4℃

右の表のような、素材は同じで長さや断面の直径が違う 電熱線 A~F を使って. 実験1] と [実験2] を行った。 以下の回路図ではそれぞれの電熱線は、長さや断面積に関 係なく [B] のように表している。 なお、導線 の抵抗は考えないものとする。 下の問いに答えよ。 電熱線長さ(cm BCDE 断面の直径(min) 15 0.1 15 0.2 30 0.1 30 0.2 ( 奈良学園高 ) 60 0.1 【実験】] 電熱 A, B, C と電源 電流計を使って、 次 のような回路1,2,3を作り 各電熱線に流れる電流の大きさを比べた。 回路1 F 60 0.2 回路 2 3 電流計 A あ B い C 電流計 S B電流計 お {C 電流計 か [結果]] それぞれの回路において、「電流計あ」と「電流計い」「電流計う」と「電流計え」「電 流計お」 と 「電流計か」 が示す電流の大きさの比はそれぞれ1:42:1[] であった。 (1) 電熱線の抵抗値と長さの関係を調べるための回路はどれか。 次のア~ウから1つ選び、その記 号を書け。 (イ) ア 回路 1 イ 回路 2 回路3 (2)/ 電熱線の抵抗値と断面積の関係を調べるための回路はどれか。 次のア~ウから1つ選びその 記号を書け。 (ア) TO 1 イ 回路 2 {3}[結果]]の ウ 回路3 (81) にあてはまる比はいくらか。簡単な整数比で答えよ。 /14) 【結果 1] から, 使っていない電熱線 D. E. F について考えた!! ① 電熱線D, E. Fの中でAと同じ抵抗値を持つものはどれか。 D. E, Fから1つ選び、その 記号を書け。(F) ② 電熱線Eの抵抗値は、Bの抵抗値の何倍か。(16倍) 〔実験2] 電熱線D, E を使って同じ温度で同じ量の水を温める回路4.5を作り,各水槽の水の温 度を測った。 ただし, 両回路の電源の電圧は同じである。 なお、この実験中に水が蒸発するこ とはなく、発生した熱はすべて水の温度上昇に用いられたものとする。 回路5 回 4 [結果2] 回路4で電熱線Dをつけた水の温度が2℃上昇したとき、電熱線Eをつけた水の温度は 16℃上昇した。 また, 回路5では電熱線Dをつけた水の温度が16℃上昇したとき 電熱線E をつけた水の温度は2℃上昇した。 (5)[結果2] のような温度変化が見られるまでに、回路4では8秒を要した。 回路5では何秒を 秒) 要したか。 ( 回路6のように電熱線D, E. F を接続して、 同じ温度で同じ量の水を温め る実験をした。 電熱線D をつけた水の温度が5℃上昇したとき, 電熱線E. F をつけた水の温度はそれぞれ何℃上昇したか。 E( ℃) C) F( 回路 6 D E

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物理 高校生

1つ前の質問の続きです。ワの回答は右上ら辺のところにあります。回答よろしくお願いしますm(_ _)m

gE₁ V₁₁ = k であることがわかる。 +z方向に磁束密度の大きさBの磁場を加えたとき,電子B が受けるローレンツ力は,{y軸の正} [ニの答〕の向きに大き さ qu, B 〔ハの答〕 である(図2)。 このローレンツ力によって, 電子が面{J} 〔ホの答〕 に集まる。 その結果, 面Jが負, 面 D が正に帯電し,D→Jの向きに電場Eができる。 定常状態では、この電場による 力 QE2とローレンツ力がつりあうから, すなわち 〔ロの答 ていく εS L ②は,極板の間隔がL-vet, 帯電量が Q + α2 で,その容量は = -C C2=I-vnt L-v₂t である。 qu₂B 極板 a' と h' の電荷の和は一定で -9 図2 [ヲの答〕 (Q-qì) + (−Q-q2)=-91-92 = -qN 1 + 2 = gN 0 = quBqE2 ∴. E2=vB 〔への答〕 である。 このときのDJ間の電圧は V₁ = が成り立つ。一方, コンデンサー ①の電圧は Q-91= Q-91 v2t C₁ C L 〔ワの答〕 U= Ezw= vBw ・①・・・・・・ 〔トの答〕 であり, コンデンサー②の電圧は は となる。一方,回路を流れる電流は, 断面積 S = wd の断面を単位時間あたりに通 過する電気量に等しく 高 8p A V2 = Q+g2= C 2 Q+q2L-vzt 〔カの答〕 C L I=gnSv1 = qwdv......②.....〔チの答 と表せる。 ①,②よりを消去して, pcosfy=1- qndU V1 + V2 =V すなわち Q- + である。 コンデンサー ①と②は直列だから, その電圧の間には Q+q=& NU C₁ B= mgr C2 C gd x 〔リの答〕 I るとすると、より Mからの反射 1 1 1 の関係が得られる。 の関係が成り立つ。ここで, + = だから, CC2 C (2)極板a, hからなる間隔L, 面積Sのコンデンサーの容量は 91 = ES C = L C₁ 92 すなわち qvzt=q2(L-v2t) C2 ......④4 ...... 〔ヌの答〕 となる。 ③ ④よりαを消去して, である。 誘電体に注入されたシート状電子群を - gNに帯電した導体とみなし(図3), さらにこの導体m を導線でつないだ2 枚の極板 a', h' に置き換える (図4)。 極板 a, a' からなるコンデンサー ① は, 極板の間隔がust,帯電量が Q-9 で, その容量は 図3 -qN -q a だから 92=qN V₂t gN = m v2 L L xv₂t が得られる。 微小時間 At の間について,極板 h の電荷の変化量は、⑤より. .. ⑤...... 〔ヨの答〕 図 4 もう であり、抵抗に流れる電流は 20 Q+92 h a a h' Ia A92 qN ×2 4t L ES L C,= = 曲 C v₂t L-vet と表せる。 V₂t V₂t 〔ルの答〕 コンデンサー ① コンデンサー ② であり, 極板 h, h' からなるコンデンサー 電子群が移動できるのは誘電体の中だけだから, 電子群が面Hに到達すると Ag2 = gN L xvz4t

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