問2から分からないので教えて欲しいです！よろしくお願いいたしますm(_ _)m

状態A 図2 状態B 図3 状態C 図のように,Iy平面の原点Oと, 原点よりも右側にある点 3 P(a, 0) にそれぞれ電気量 QA, の点電荷 A, Bがある。電気 量q(q>0) の点電荷を試験電荷として おy平面上の様々な点に置いて 受ける力の向きを調べた。点M, 0) ではェ軸の正の向きの力を, 3a 点N.0) ではェ軸の負の向きの力を受けたが,点X(4a-2/3a, 0) 点電荷A 点電背B P(a,0) では力を受けなかった。クーロンの法則の比例定数を良として以下の 問いに答えなさい。 間1 座標(r, 0}(ただし 0<ァくa)に試験電荷を置いたときに, この試験電荷が点電荷 A, Bの作る電場 から受ける力のェ成分Fを, Qa, Qs, 9, 4, r, kのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 問2 点電荷A, B は正電荷と負電荷のどちらであるか, 試験電荷が点Mと点Nで受けた力の向きと問1 で求めたFを使って説明し, Qaと Qの符号を記入しなさい。 エ Q。 問3 試験電荷が点Xで力を受けなかったことから を求めたところ, 2つの整数mとnを使って一と QB 表せた。mとnを求めなさい。 問4 試験電荷を点Y[,号)に置いたときに, この試験電荷が受ける力の大きさを求めなさい。 計算結果 2 は問3の結果をふまえて, Qe, 9, a, kのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 問5 試験電荷が点電荷 A, Bから受ける力とつりあう外力を加えて, 試験電荷を点Xから問4の点Yまで ゆっくりと移動させた。そのときに外力がする仕事の正負について説明し, その符号を記入しなさい。必 要があれば、3>1.7, /2>1.4 であることを使用してよい。

(5)の電気量保存則でどうしてかかる電圧がともにEとなるんですか？

A (等号は Rーrのとき) E2 P=IV= (R+r) E2 R+2r+ R (R-+4r -の消費電力が最大になるとき 『R-=0 より P-V-RE T安+ャ RE VR R=r(QB中 このときの消費電力 Pは P=E 4r - 大第。 4CT,--5 そのときの R=r Q=CiV Q2= CzV2 T,:ER Rtr Vi+ V2=- R -E R+r -Qi+ @2=-(C,E+C»E)_1 ここで,Ci=C, Ca=4C とすると, ①, ②, @式より -CVi+4CV2=-5CE ブラフをかくときは, DAをこえないこと また、の式より V-RキャE-V これをの式に代入して-CV+4c(p8-v)--sCE る。 -E-V. R+r R R+re-V==-5CE これを解いて tp)e-9R+5rp ュ=1+5(R++) <E 5(R+r) R -E 9R+5r 4R+5r -E=- -E V2= 5(R+r) 5(R+r) 合※C Pの電位が負で P。 より低いので、は負の値 である。 R+r ゆえに,D, ②式より 4R+5r 4CE (C]#C* 9R+5r .. CE [C], Q2=ー可(R+r) Q= 5(R+r) 物理重要問題集 129 R」 4F plant to Craures y and August blow wing within the This is

物理第一学習社電磁気章末問題 1〜3を教えてください！お願いします！

1盛場中の電流が受ける力●磁東密度2.0Tの鉛直上 向きの一様な磁場の中で,図のように,水平となす 張る。質量0.50kgの金属棒 PQを導線に垂直に渡 3ホール効果 金属などの中を流れる電流に対して、垂直に磁場をかけると、電流と磁 の両方に垂直な方向に起電力が生じる。この現象を,ホール効果という。 た,ホール効果によって生じる電圧を,ホール電圧という。 ホール効果の説明 電流I(A)が流れている金属板に,電流の向きと垂直に破事を。 B(T]の磁場をかける。このとき, 金属板の内部を運動している電荷 -e[C), 速さ。 [m/s)の自由電子は,ローレンツカ evB(N]を受け、運動の向きが曲げられて面p。 集まる(図因a))。このことから,面Pは負, 面Qは正に帯電し、金属板の内部には Qから面Pの向きに電場が生じる。この強さをE(V/m] とすると、電子は,ローレン ツカ euB(N]と,PからQの向きに電場による力 eE[N)を受ける。これらの力がつn あうまで,電子は面Pの側へ移動し続け,PQ間の電場が大きくなっていく。やが つりあいの状態になったとき、電子は,金属板の中を直進するようになる(図b) このとき, eE=evB であり,電場の強さ E[V/m]は,次式で表される。 本」 Hal votage が 30°となるように,2本の導線を49cm間隔に 特cn 一定の電流を流すと,金属棒 PQは静止した。 述の向きと大きさを求めよ。ただし,金属様 PO と導線の間には,摩擦がないものとする。 2.0T 30) 電源装置 西線電流とコイル 真空中で,十分に長い直線状の 電線に,上向きに電流1が流れており、導線と同一 平面内の,一辺の長さaの正方形コイル ABCD に ;時計まわりの向きに電流iが流れている。コイ ルの辺 AD は導線と平行で,導線からxだけはなれ ている。真空の透磁率を として,正方形コイル が受ける力の合力の向きと大きさを求めよ。 E=vB (75) ここで,金属板の厚さをh[m), 幅をdlm), 金属中の単位体積あたりの電子の数を n(個/m)とすると,式(31)から,1=env·hd となり,電子の速さ [m/s)は、 enhd と表される。したがって,ホール電圧 VIV]は, 式(8)を用いて,次のよう に求められる。 リー a- C 式(8) 『=Ed 式(31) 1=enuS Op.253 V=Ed=vBdー IB …(76) Op.224 ビントコイル ABCD が、自身におよばす力の合力は0である。 enh 「標準 半導体には,ホール効果が顕著におこる ものがあり,磁束密度を測定するための磁 気センサーなどに利用されている。 注意 キャリアが正常両の場合 帯電の仕方が負電荷の場合と逆に なり、面Pは正,面は負に帯電 3ローレンツカ●図かように,*軸に平行な磁東密度Bの一 様な磁場の中で、質量m, 電荷 q(>0)の粒子が、x軸との なす角が6となろように, 原点0から xz 面内に速さゅで 発射された。粒子を軸の正の向きから見ると、等速円運 する。 動をしている。次の各問に答えよ。 (1)円運動の半径と展期をそれぞれ求めよ。 (2) 発射されてから粒子が最初にx軸を通過するまでに、 粒子がx軸方向に進んだ距離を求めよ。 B ホール電田 金属板 V 面Q 電場から受け る力eE 面P folh 電場E ヒント粒子の運動を,磁場に垂直な面内と、磁場の方向に分けて考える。 面Q 面P 面Q 面P |基本 BO BO 4ホール効果●図のような直方体の形をした半導体に、 磁場 上向きに一様な磁場をかけて、 右向きに電流を流し ロー 電流 22 ま .40A, 12V 問23 5V, 1.0×10 ES 2d 節末問題 Rry (2) R+r。 R+r。 経習1(p.247)(1 (3) 図a 2(1) 2.0mA(2) 7.0V (3) 3.0mA B(1) 3.0mA,6.0V, 1.2×10-C (2) 1.0mA, 4.0V, 8.0×10*C (1) V+100/=5.0(2) 略(3) 20mA 第3節●電流と磁場 (p.278~299) 間44 2.5×10°N/Wb 問45 1.6A/m, 紙面に垂直に裏から表の向き 即6 時計まわりに1.6A S 立置 2d (G+2)eS 5ES 12d 虚像,正立 3d 翌24 0.10J 問25 1.2×10-J 防末問題 I AからBに向かって(2+/2)dの点 2 日(1) 7.2×10'N/C, Oからdの向き(2) 0V 2AQ 問47 15A/m 問48 東向きに6.3×10-N 問49 PからQの向き、0.38T 問50 右向き,4.0×10-4N 問51 (1)鉛直上向き、1.2×10-T (2) BからAの向き、3.6×10“N 問52 1.6×10-17N 5a 日 (1)点0… 点C…20 は下方から見 2k0g (2) 25ma なる部分は下 5 C-5.0×10- C, Cy…2.0×10-C C…3.0×10-C B A…6.0×10-4C, C…-2.0×10C 2元mcos 0 qB 電子の場合N, 正電荷の場合…M 第4節●電磁誘導と交流 (p.300~339) 間54 4.0×10-3Wb 問55 0.36A. PからQの向き 問56 00.10V, a→d→c→b→aの向き の0.10V, a→b→c→d→aの向き 問57 (1) 5.0×10-V (2)Q 練習1(p.306) 10"個 問53 紙面に避直に裏から表の向き, 日 (1)倍(2)-G PAd 2.S 第2節●電流(p.252~277) 問26 0.25A 問27 1.3×10*m/s 節末問題 QからPの向き、2.9A 日(1 Q 2S ia 2 左向き、 2エx(x+a) 45 78 ,周期2xm qB PN/C B(1) 半径 sin6 解答一覧 427 (2) P(3) Q(4) Q (5) Q(6) Q 間58 両者は等しい 問59 時計まわり 問60 30V 間61 0.25J 問62 0.60V, P 問63 0.20V 問64 141 V, 実効値…5.0A, 最大値…7.1A 問65 3.1×10°0, 3.2×10-A 76 4/m 8u Alm 問6 -sm 50t-)または一2co -cos50元 OW 問67 1.0×10°Q, 1.2A

熱 問2 このグラフは熱平衡のグラフと同じような考え方で大丈夫でしょうか、？？？ 熱と温度変化が同じような形になるから温度がどんどん同じ値に近づいていくように放出熱も図3の温度変化の値にだんだん近づいていくっていうイメージで考えました。。 解説の補足も理解できましたが、... 続きを読む

ついて考えよう。お茶は, 時刻0で温度 T。であったが、 飲みは初め室温にあり, 同じ熱容量をもつものとする。次の二つの方万法を比べてお 間に放出した熱の総量Qを表すグラフとして最も適当 方法B:図2のように, 全量を二つの湯飲みに均等にわけたあと, 一つの湯飲み 方法Aで一つ目の湯飲みが受け取った熱量QAと, 方法Bで空になった湯飲みが受 68 第2章 熱と気体 ★**50 16分-8点】 書 お茶の冷まし方について考えよう。 $1 熱と温度 69 に入れる記号として正しいものを一つす。 T。 T。 問1 次の文章中の空欄 1 選べ。 きゅうす T, なものを一つ選ベ。 図3 よう。 0 Q+ 2 Q4 3 移す。 Q1 にまとめる。 0 0 0 け取った熱量Qの関係は, Q. 1 Qであり, 方法Aで冷ましたお茶の温影 Q+ Q+ 6 T,と,方法Bで冷ましたお茶の温度Tの関係は, T。 T。となる。ただし, Q+ 2 これらの過程では, お茶と湯飲みはすぐに同じ温度になるとし,湯飲み以外への の流出は無視できるものとする。 ール 0 1 2の解答群 0 0 > ② = 0 < さこ 方法A 方法B 図1 図2

(3)の解説お願いします。

Date 3運動の法則 17 |23. 〈滑車と物体の運動) 次の設問では、糸および滑車の質量、 ならびに物体の大きさは ないものとする。また、糸は伸び縮みしないものとし、 滑車はな めらかに回転できるものとする。重力加速度の大きさをgとして、 次の設問に答えよ。 [A) 図1のように, 質量 mの物体Aと質量5mの物体Bを糸 1で結び、滑車Pにつるす。 さらにこの滑車Pと物体Cを糸2 で結び,天井から糸3でつるされた滑車Qにつるす。 (1) 物体 A,物体Bおよび物体Cを同時に静かにはなしたとき, 物体Aと物体Bは動きだしたが, 物体Cは静止したままであ った。物体Cの質量はいくらであったか。数字ならびに m, gの中から必要なものを用いて答えよ。 [B] 次に,図2のように, 物体Aと物体Bを同じ高さに固定し, 図1の物体Cを糸2から取り外す。その後,糸2の右端を一定 の大きさFのカで鉛直下方に引くと同時に, 物体Aと物体Bを 静かにはなすと, 滑車Pは上昇した。物体の運動中に,滑車ど うしの接触や物体と滑車の接触は起こらないものとする。数字 ならびに m, g, F, dの中から必要なものを用いて次の設問に 答えよ。 (2) 物体Aと物体Bを静かにはなした後の,糸1の張力の大き さはいくらか。 (3) 物体Aと物体Bの高さの差がdになった瞬間の物体Aの速さはいくらか。 天井 糸3 滑車Q 滑車P 糸2 糸1 物体B 物体C 物体A m 5m 図1 天井 糸3 滑車Q、 滑車P 糸2 糸1 物体B カF 物体A m 5m 図2 (19 九州工 -24. 〈動く斜面上の糸でつるした小球〉 水平面に対する傾角が0[rad] のなめらかな斜面 ABを った台Pがある。その斜面上に質量m[kg] の小球Qを とフ

(3)このオーバーライン（？）はなんの意味があるんですか？？

十住万向の連動 刀性人 2mv PQ=2r= qB 2ェr 2元m

名問の森電磁気10番です。お願いします！！ (5)までは理解しているのですが、(6)がわかりません。保存則の等式で、右辺の電位が0になる理由がわからないです。確かに、点電荷A、Bからなる電位は点Oでは0なのでしょうが、一様電場からの静電気力は右向きですので、左に行くほど位置... 続きを読む

F=qE[N] の力を受ける。正電荷はEと同じ向きの力を, 負電荷は逆向きの 電気分野の基礎は何といってもクーロンの法則だが, 実用上は電場(電界)Eと 38 電磁気 10 静電気 +Q[C)の点電荷をA点に, -Q(C) の点電荷をB点に固 定する。AB間の距離は21 [m]であり,ABの中点をO とし、0点からL[m]離れた ABの垂直2等分線上の点を Cとする。クーロンの法則の 比例定数をk [N.m'/C°] と 無限遠を0[V]とする。 0点とC点での電場(電界)の向きと強さをそれぞれ求めよ。 (210点の電位と, 線分OBの中点Mの電位を求めよ。 ta[C]の電荷をもつ質量m[kg]の小球PをM点に置き, 静かに 横す。 Pが0点を通るときの速さを求めよ。 次にPをC点に置き, 線分ABに平行に一様な電場をかける。する と、Pに働く静電気力は, 一様な電場をかける前に比べて, 向きが逆 転し大きさが半分となった。 (一様な電場の向きと強さを求めよ。 PをC点からM点まで静かに移動させた。この間に外力のした仕 事を求めよ。 C +Q 0 M A B M点でPを静かに放すと, Pは左へ動き出し, やがて0点に達し、 一瞬静止した。 このことからLを1で表せ。 Level (1) 0 : ★★ C:★ (2)~(4) ★ (5)★ (6)★★ Point & Hint 電位Vが重要な役割りを果たす。 その

v=qBってどこから出てきたんですか？

きには 0 ) 円運動の周期は, 2xr T= 2πm qB

4番分かりません。教えてください。答えは4.3<t<6.7です。

3 海面上160mの高さの点0から,小球Aを初速度33 m/s で 鉛直に投げ上げ,さらにそのto[s]後,同じ点0から小球Bを 自由落下させた。 33 m/si Ad:QB 0 重力加速度の大きさを9.8m/s? として次の問いに答えよ。 (1) A を投げてから海面に当たるまでの時間t,は何秒か。 (2) to を何秒にすると, 2球が同時に海面に当たるか。 160m (3) to=5.0sのとき, Aは落下の途中でBを追い越す。 A を投 海面 げてからAがBを追い越すまでの時間t。は何秒か。 (4) A が空中でBを追い越すためには, toはどのような値でなければならないか。 ヒント(4) BはAが点Oを通る前に落下し始め, A より後に海面に当たらなければ ならない。 2 7/

4番がわかりません。教えてください。答えは4.3<t0<6.7です。

3 海面上 160mの高さの点0から, 小球 Aを初速度33 m/s で 鉛直に投げ上げ, さらにそのo[s] 後, 同じ点0から小球Bを 自由落下させた。 重力加速度の大きさを9.8m/s? として次の問いに答えよ。 (1) A を投げてから海面に当たるまでの時間ちは何秒か。 (2) toを何秒にすると, 2球が同時に海面に当たるか。 33 m/s) A6:QB O 160 m (3) to=5.0sのとき, Aは落下の途中でBを追い越す。 A を投 ;海面 げてからAがBを追い越すまでの時間 tは何秒か。 (4) Aが空中でBを追い越すためには, toはどのような値でなければならないか。 ヒント (4) BはAが点Oを通る前に落下し始め, Aより後に海面に当たらなければ ならない。 「-2.8)t 7/