(7)の答えが4になる理由がわかりません。 教えてください！

問4 次の文章中の空欄 7 8 に入れる語句または式として最も適 当なものを、それぞれの直後で囲んだ選択肢のうちから一つずつ AY 選べ。 水平でなめらかなxy平面上のx>0の領域に, 1辺の長さがⓐで1巻き の正方形の軽いコイルを置く。 コイルは変形せず,コイルの一つの辺には小 さくて軽い直流電源が取り付けられている。 図5のように,長さLの軽く て伸び縮みしない絶縁体のひもの一端をx軸の原点Oに固定し,ひもの他 端をコイルの一つの辺の中点Pに付ける。xy平面を含む空間において,磁 東密度の大きさBが比例定数6 (b > 0) を用いて B = bx と表される磁場 (磁 界)をx>0の領域に加えたところ、コイルに流れる電流が磁場から力を受 けて,x軸上でひもが張った状態でコイルは静止した。 このとき,コイルの 各辺はx軸, y 軸のいずれかに平行で, コイルには大きさの電流が図中の矢 印の向きに流れていた。 ただし, コイルに流れる電流による磁場の影響は無 視できるものとする。 ひもが張ってコイルが静止したことから,加えた磁場の向きは, ①xy 平面に平行で、y軸の正の向き xy 平面に平行で, y 軸の負の向き 7 ③ xy平面に垂直で、紙面の表から裏に向かう向き ④ xy 平面に垂直で、紙面の裏から表に向かう向き であるこ とがわかり、ひもが点Pでコイルを引く力の大きさは、 ① Iba ② Iba(2L+α) 8 である。 Iba (2L-a) ④ 2IbaL YA 2 B 直流電源 コイル ひも P L 図5 a a x

問2において解答では位置エネルギーの値が正の値となっているのですが無限遠を基準にした時マイナスではないのですか？教えて頂けると嬉しいです。

0.9, 間にはたらく力の大きさFをk.m.d. Qのうち必要な記号を用いて表しなさい。 問2 静電気力による位置エネルギーの基準を無限遠とする。 時刻 t = 0 に小球 を打ち出した直後における, 点電荷Pの運動エネルギーと静電気力による 位置エネルギーの和E をk, mdvgQ のうち必要な記号を用いて 表しなさい。

(2)が(-6,0) (3)が√2/5・k0Q となる理由を教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

2 電場と電位(Op.222~231) xxy 平面内での電場と電位を考える。イッ x軸上の点A(-1, 0) +Q[C] の電荷, 点B(4, 0) に-4Q [C] の電荷を固定する。 なお,Q0 座標の単位はm である。 クー ロンの法則の比例定数を ko [N·m²/C2] 電 y〔m〕 4 2+P A + 位の基準を無限遠とする。 -4 -2 0 2 B4 4 x[m] 15 (1) x 軸上A, B間で電位が0になる点はどこか。 (2) x軸上で場の強さが0になる点はどこか(無限遠の点は答えに含めない)。 (3) P(0.2) の電場の強さE [N/C] を求めよ。

どうして、2枚目の解答に波線を引いたようにいえるのですか？

535 電子のエネルギー準位 公式を導く 水素原子では,電気量 +eの原子核を中 心に,質量m, 電気量 -e の電子が静電気力を受けて等速円運動する。 プランク定数 をh,真空中の光の速さをc, 真空中のクーロンの法則の比例定数をkoとする。 (1) 量子数がn (正の整数)のときの電子の速さを とする。 量子条件から、この 子の軌道半径rnを,m, vn, h, nを用いて表せ。 (2)電子のエネルギー Enを運動エネルギーと静電気力による位置エネルギー(基準 を無限遠にとる)の和として,m,e, ko, h, n を用いて表せ。 (3) エネルギー準位 Enの軌道にある電子がエネルギー準位 En(n>n')の軌道に移 るときに放出する光の波長を入とするとき 1/1をme, ko, c, h,n, n' を用 いて表せ。 (4) En を,n, h, c およびリュードベリ定数Rを用いて表せ。 以下の問いでは,h=6.63×10-34J-s,c=3.00×10°m/s, R=1.10×107/m, lev =1.60×10-19Jとする。 J's, c=3.00×10°m/s, R=1.10×10^/m, lev (5) 基底状態の電子のエネルギーは何eV か。 (6) 電子がある量子数 (n>3) の軌道から量子数n=3の軌道へ移るときに放出する 光の波長のうち, 最短波長 入min と最長波長 入max はそれぞれ何mか。 例題 125A)③

どうしてk＝0といえるのですか？ 教えてください🙇‍♀️

534 ラザフォードの実験 運動エネルギー1.2×10-12J のα線の粒子を,十分離 れた位置から,静止した金の原子核に向かって入射したところ, α線の粒子は逆向き にはねかえされた。 この間。 金の原子核は動かないものとする。 (1) α線の粒子が金の原子核に最も近づいたときの, α線の粒子と金の原子核の中心 との距離を求めよ。ただし、金の原子核による, α線の粒子のもつ静電気力による 位置エネルギーUは,原子核の中心からα線の粒子までの距離をrとして 2kZe2 U=- r で与えられる。 ここで, Zは金の原子番号 (=79), eは電気素量 (=1.6×10-19C), kはクーロンの法則の比例定数(=9.0×10°N・m²/C2)である。 (2) 金の原子の直径を1.0×10 -10 m であるとする。 また, (1) の結果を原子核の半径 とみなすとき、原子核の大きさは原子の大きさの何倍か。 E

なぜmgを分解する方法はできないのですか？教えて頂きたいです🙇‍♀️

100 真空中で,質量m[kg] の小球Aに-q [C] の負電荷を与え,絶縁性の糸でつるす。 いま, 正電荷 +2g [C] をもつ小球BをAに 水平方向から近づけると, BA間がd[m]の とき,糸は鉛直方向と 30°の角をなしてつり B 合った。 重力加速度をg 〔m/s2〕 とする。 A m /30 (1) 糸の張力は何〔N〕か。 (2) [N･m2/C2]として,g を他の量で表 クーロンの法則の比例定数をk せ。

オームの法則の導出のところで、最後にRを逆数で置かなきゃ成り立たないことは分かるのですが、どうして逆数としてRを置くのか教えて頂きたいです。

第4編 電気と磁気 抗に電流が流れていないときには電圧降 下はOVであり,抵抗の両端は等電位で ②電圧降下 抵抗 R[Ω] の導体に電流 I[A] が流れると, オームの法則により, 抵抗の両端の間で RI[V]だけ電位が下が る。これを電圧降下という(図42)。抵 voltage drop 電位 受けているとすると,この抵抗力と電場から受ける力のつりあいより 電圧 e V = kv 降下 (34) 低 RI[V] eV この式よりv= kl となるので,これを (33) 式に代入すると 抵抗 R [Ω] 位置 eV I = en X xS= kl e²nS V kl (35) 電流 [A] I=enus 休 と表される(図43)。 (33) 復習 問21 断面積 1.0×10 m² の導線に 1.7A の電 流が流れているとき, 自由電子の平均 移動速度v [m/s] を求めよ。 導線1.0m² 当たりの自由電子の数を 8.5×1028/m3, 電子の電気量を-1.6 × 10-19 C とする。 ② オームの法則の意味 図44のように, 長さ[m], 断面積 S[m²] の導体の両端 に電圧 V[V] を加えると, 導体内部に E = ¥ [V/m] の電場が生じる。導体中の 自由電子はこの電場から大きさe ¥ [N] の力を受けて、陽イオンと衝突しながら 進むが,自由電子全体を平均すると一定 の速さ [m/s]で進むようになる。 この とき,自由電子は陽イオンから速さ”に 比例した抵抗力ku [N] (k は比例定数) を 258 第4編 第2章 電流 自由電子全体を平均したもの 速さ 電場E= 陽イオン 静電気力 e 抵抗力 P222 陽イオン S〔m²] ある。 C オームの法則の意味 電子の運動と電流 断面積 S[m²]の導 体中を自由電子(電気量-e [C]) が移動す る速さを v[m/s], 単位体積当たりの自 由電子の数を n [1/m] とすると, 電流 の大きさI[A] は 図43 電子の運動と電流図の 断面 A を t[s] 間に通過する自由電 子は,断面Aの後方 長さ of [m] の円柱部分に存在していたと考え られる。 ●の円柱内の自由電子の 数は 何個分 体積 N=nx (ut XS)= nutS であり,合計の電気量の大きさは Q=exN=envtS である。 これと (31) 式 (p.256) より envtS t 図 42 電圧降下 これは,オームの法則を表している。 ここで kl R= (36) Op.257 オームの法則 e²nS V 1= (32) R 百由電子 とおくと I = が得られる。 V 断面積 S R vt D抵抗率 k ロー ①抵抗率 (36) 式において, e²n をp とおくと,抵抗R [Ω] は次のよう 10 に表すことができる。 映像 Link Web サイト 抵抗率 R=p (37) 抵抗 2R S 長さ2倍にすると R[Ω] 抵抗 (resistance) [m] 抵抗率 I=- t = envS 15 〔m〕 抵抗の長さ (length) S〔m²] 抵抗の断面積 抵抗 R S 断面積2倍にすると -1〔m〕 V[V] 図44 オームの法則の意味 比例定数は,注目する物質の材 質や温度によって決まる。これを抵 2S- 抗率(または電気抵抗率, 比抵抗) といい, resistivity 単位はオームメートル(記号 Ω·m) で ある。 抵抗 1/2 ①図 45 長さ 断面積の異なる抵抗 問22 断面積が2.0×10-7m² 抵抗率が1.1×10Ω・mのニクロム線を用いて, 1.0Ω の抵抗をつくりたい。 ニクロム線の長さを何mにすればよいか。 [Link 259 復習

高校物理です。 （2）が答え見てもよくわかりません ①空気抵抗はなぜk vなんですか？ ②画像の赤丸の0って手を離した直後だから、 v＝0だからですか？ この２つの質問に答えて欲しいです🙇

30 空気の抵抗を受ける物体の運動 質量 0.40kgの物体をある傾斜角の滑ら かな斜面上で静かに手放したら, グラフ Aのようにやがて 6.0m/sの一定の速さ で滑り降りていった。 これは、物体が速 さに比例する抵抗力を空気から受けたた めである。 なお, グラフBはグラフAの 時刻 0sにおける接線である。 速さ [m/s] B 7 6 5 A 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (1) 手放した直後 物体の加速度の大き さは何m/s^か。 時刻 [s] (2) 一定の速さで滑り降りているとき, 物体が空気から受けている抵抗力の大きさは 何Nか。 また, 比例定数は何kg/sか。

202の(3)を教えてください。(2)と同じになると思いました。

こり、 という. 分子内部での電子 より電荷のかた この現象を利用している.また, (3) )のかたよりによってお 200 (クーロンの法則) 次の問いに答えよ. クーロンの法則の比例定数はk=9.0×10N・m²/C2 とする. (1) 2つの点電荷g1 = 3.0×10 C, g2=6.0×10 Cを3.0m離しておくときの静電気力の大きさ は何N か. 20×10-12 12×1.3×101 1.8×10-2N (2) 2つの点電荷g1 = 3.0×10 C, g2=6.0×10 Cの間に0.20Nの力がはたらいた. 点電荷 間の距離は何か。 =9.0×109.3.0×106×6.0×10%= 390x 10'm 3点電荷71=3.0×10 °Cと点電荷g2 を 1.0m離しておいたら270-Nの力がはたらい た点電荷Q2の電気量は何Cか. 9.0×104×3.6×106Q2=27×10-3 H Q2 28×6-3 9.5×10°×3×107 練習問題 A 201(クーロンの法則)+3.0×10 C, -1.0×10-Cの電荷をもつ同じ大きさの2つの小さな 金属球が0.30m離れた位置におかれている。 クーロンの法則の比例定数を9.0×10°N・m²/C2 とする. (1) 2球が互いに及ぼしあう力の大きさは何Nか、またそれは引力か斥力か. 次に2球をいったん接触させた後,再び 0.30m離した. (2) 各球のもつ電荷はそれぞれ何Cか. (3)このとき、2球が互いに及ぼしあう力の大きさは何Nか.またそれは引力か斥力か. 202. (静電誘導と誘電分極) 材質と大きさが同じで、電荷をもっていない2つの金属球A,Bに 帯電体Cを近づけて, 図のように次の順に操作をするとき, 金属球の表面に現れる電荷の分布を 図に示せ. C A B (1) 接触しているA,BのAに負の帯電体Cを近づける. (2) Cを近づけたまま, AとBを少し離す. (3)(2)の状態から Cを十分遠くに離す. B (2) (4)(3)の状態から, A, B を十分遠くに離す. A B A,Bを不導体(誘電体)でできた球D,Eにかえて, (3) 上の(1)~(3)と同じ操作を行う. B (5) (3)のとき,D,Eの表面に現れる電荷はどうなるか. (4) 文章で答えよ.

(2)についてなのてすが、なぜ、h+xがLを超える場合を考慮してないのでしょうか？？

単振動はばね振り子に限らない。 以下, そんな例を取り上げてみよう。 EX 4 長さl,断面積Sの木を密度の水に浮かべ たら,んの深さで静止した。 そして少し押して 放すと振動を始めた。 水の抵抗はないとする。 (1) 木の密度 P を求めよ。 S h (2) 静止状態での木の底Bの位置を原点とし て下向きにx軸をとる。 振動中の底Bが位 置xに来たときの合力を求めよ。 P B 1x (3) 振動周期を求めよ。 180 ふりょく 解 浮力fは液体の密度をp, 液面下の体積をVとすると, f = pVg と表される。 (1)木の質量はm = pSl と表せるから、重力と浮力のつり合いより pSlg=pShg .. h P1 (2) 水面下の体積はS(h+x) だから, 合力 F は F=pSlg-pS (h+x)g =p1Slg-pShg-pSxg=pSgx (3) このように合力は比例定数K = pSg をもつ復元力だ mg- -B 浮力 h 80 から木は単振動をする。 K T=2√7=2. =2√ psg PSI h = 2人 g * >