こちらの問題の（１）ですが、どうやってVab,Vcd,Vefの向きを求めたらよいのでしょうか？ 私は、回路BACD,DCEF内を貫く下向きの磁束が増えることから、それを打ち消す向きに誘導起電力が生じると考え、 Vab=-vb(x0-d)l Vcdの向きは分かりませんでした... 続きを読む

第2問 図2-1のように, なめらかで水平な xy平面上に, 長さ 2d で抵抗の無視で きる2本の導体棒を間隔でx軸と平行に配置し、長さ1,抵抗値の3本の金属 棒AB, CD, EF をy軸と平行に、2本の導体棒の両端および中央に接合して, は しご形回路を作る。 金属棒は細く,その内部に生じる電場は一様であるとする。 x>0 の領域には鉛直下向き(紙面に垂直で表から裏の向き)に磁場がかけられて いる。その磁束密度の大きさBはxに比例して大きくなり, B=bx (6>0)と表 される。以下のすべての場合において, はしご形回路は全体が磁場中にあるものと する。はしご形回路にはたらく摩擦や空気抵抗, はしご形回路を流れる電流による 磁場の影響は無視できるものとする。 以下の設問に答えよ。 I はしご形回路をx軸の正の向きに一定の速さで運動させる。 金属棒 CD の x 座標x (x > d) とする。 y O (1) 金属棒 AB, CD, EF に生じる誘導起電力をそれぞれ VAB, VCD, VEF とす る。 VAB, VCD, VEF をb, x, l, v, dのうち必要なものを用いて表せ。 た だし,誘導起電力はy軸の正の向きを正とする。 (2) 金属棒 AB, CD, EF に流れる電流をそれぞれiAB, icD, iEF とする。 ŻAB, icD, iEF をb, d, v,l,rのうち必要なものを用いて表せ。 ただし,電流はy 軸の正の向きを正とする。 119.7 B A r iAB d * D C r Xo icD d HF E LEF B=bx V XC

物理 自己インダクタンスです。 この図ですが、af間に電流が流れないなら、自己インダクタンスにも電圧はかからなくないですか？ もちろんrの抵抗にも。 式で、rIは0としっかり示されていますが、Vは0じゃないんでしょうか、、。 教えてください。

0 図16 0① スイッチSを入れた直後 コイルには電流を一定に保とうとする性。 質があるので,スイッチSを入れた直後, コイルLに流れる電流の強さは直前と等 TUN しく, I = 0 となる。 また, コイルの誘導 [起電力を V〔V〕 として, 経路 dcafd でキ ルヒホッフの第2法則を用いると ….……. E+V=rl ...... ① 10 10 となりI=0 より V=-E〔V〕 である。 つの状態を考えてみよう。 a I=0x| b -V=-14 AI L IR R 1 g -0V- r Hf d S スイッチSを入れた直後 第4

18行目の-4/5<cosα<0が、5<5-4cosα<41/5になる理由が分かりません。何方か教えていただけると、幸いです。

(2) △BDC において、 余弦定理を用いると BD°= 202+10²-2・20・10 cosa よって BD > 0 であるから よって =102(5-4cosα) BH = BCsinα=10sina (③3) 6 <BH < 10 であることから BD=10√5-4 cos a 次に, 90° <a <180° のとき, ABCH において, ∠BHC=90° であるから BH BC = sin (180°-α) = sina 25 6 <10 sina < 10 3 であるから < sina < 1 < sin³a < 1 90° <々<180° より 0 <1-sin²a <. cosa = -√1-sin²a 16 25 <cosa <0 5<5-4 cosa < 4/1 5 10√5 <10√5-4cosa < 10,41 すなわち 10 5 <BD <2√205 傾向を知る! 共通テスト 20 B a 10 15-4 ros ( CH ■余弦定理 △ABCにおいて α²=62+c2-2bccos A B sin (180°-6) = sin0 3/5 1 // <sina <1,90°<a < 180° のとき、上の図から <cos a < 0 を導くこともできる。 数学Ⅰ・数学A ができ 能化するとき, cosa

（1）なぜ3枚目のように求めてはいけないのですか？

演習 8-2 図のように, ばね ばね定数k) の一端を天井に固定し、他端に小物体(質量 mg だけ伸びたところでつり合った (重力加速度の m) を接続すると, ばねが k 大きさg). ばねが自然長となる小物体の位置を原点として, 鉛直上向きにx軸 を定め, x軸に沿った小物体の運動を考える. 小物体の位置を座標xを用いて表 し、速度をv, 加速度をaと記す. mg の位置から,x=0の位置までゆっくりと運ん (1) 小物体に外力を加え x=- k だ.この間の外力の仕事 W を求めよ. 時刻 t=0にx=0の位置で, 小物体を静かに放した. (2) 運動方程式より k mg - - /h2² ( x + m²) m k ma=-kx-mg となる. 運動を時間追跡し, その結果を用いて, v²をxの 関数として表せ. (3) 運動エネルギーの変化が, 弾性力と重力によってされた 仕事に等しいことを用いて, ぴとxの間の関係式を作れ. (4) 運動エネルギーと弾性エネルギーの和の変化が,重力に よってされた仕事に等しいことを用いて, v2とxの間の関 係式を作れ. (5) 運動エネルギーと弾性エネルギーと重力の位置エネル ギーの和が保存することを用いて, v”とxの間の関係式を 作れ. .. a=- ooooooo 方針 (1)は仕事の計算. 外力を求め, 仕事の定義に従って計算すればよい. 一方で, 外力以外に現れる力は,重力と弾性力のみであるから, エネルギー収支から仕 事を逆算することもできる. (2)以降は,単振動であるから、時間追跡もエネルギーでの扱いもできる. そ こで,演習8-1 と同様に,指示に従って各手順を確認しておく. よって、仕 物体と に

マークした1ってどこから出てきました？

61 紙面に垂直に3本の直線電流Iが互いに離れて図 のように流れている。 A が受ける単位長さ当たりの力 を求めよ。 透磁率をμとする。 AXI BO I r OC I

物理の薄膜による干渉の問題です。 写真3枚目、(8)の「m＝0ではiを大きくしたときに次の極大点を取り得ない」というところの理由が分かりません。 m＝0のとき光路差はちょうど半波長になると思いますが、このとき入射光を大きくしても、干渉光が再び最大の明るさになることはないとい... 続きを読む

12光 991.〈薄膜による光の干渉〉 図1に示すように,空気中で水平面上に置かれた屈折率 n の平坦なガラ (1) ス板の上に,屈折率 n で一様な厚さdをもつ薄膜が広がっている。波長 の単色光を薄膜表面に対して垂直に入射させ,薄膜の上面で反射する光線 ① 空気 と。薄膜とガラス板の間の平坦な境界面で反射する光線②の干渉を考える。 光線①と光線②が干渉して生じた光のことを干渉光とよぶ。いま,空気の屈 折率を1とし,n>n>1 の場合を考える。 屈折率 n1, n2 が光の波長によっ て変わらないとして,次の問いに答えよ。 薄膜 (2) (1)薄膜中の光の波長 入 を, n1, 入。 を用いて表せ。 (2)薄膜の厚さを0から連続的に増していくと, 光線 ①と光線 ② からなる干渉光は,強めあっ て明るくなったり,弱めあって暗くなったりした。 干渉光の明るさがん回目の極大となっ たときの薄膜の厚さ dk を, n1, do, k (k=1,2,3, ･･･) を用いて表せ。 (3) 薄膜の厚さ dk のときに, 入射する単色光の波長を入から短くしていくと, 干渉光は一度 暗くなった後,再び明るくなり極大となった。 このときの入射光の波長入を 入o, kを用 いて表せ。 13 14 (4) (3)の観測において,入射光が入。=500nmで明るかった干渉光は、波長を短くしていくと, 一度暗くなった後, A2=433nm で再び明るくなった。 薄膜の屈折率を n = 2.0 として 波 73 の厚さdkの値を求めよ。 次に,図2に示すように, 波長入 の単色光を薄膜表面の法線に対 して入射角(i<90°)で入射させた。このとき,薄膜の上面で反 射する光線 ① と, 薄膜の上面において屈折角で屈折して薄膜とガ ラス板の間の平坦な境界で反射し、薄膜の上面に出てくる光線②と の干渉を考える。 これらの光線は図中の点 A1, A2 において同位相 であるとする。 図2 (5) 薄膜の屈折率 n, 入射角i, 屈折角の間の関係式を示せ。 (6) 光線①と光線②の干渉光が強めあって明るくなる条件を,屈折角 1,屈折率 n, 厚さd, 入射光の波長 入と整数m (m=0, 1 2 3 ) を用いて表せ。 (7) (6)の条件を,入射角i,屈折率n,厚さd,入射光の波長 入と整数m (m=0,1,2,3, ・・・) を用いて表せ。 (8) 垂直入射(入射角 i=0°) で明るかった干渉光は入射角を大きくしていくと,一度暗 くなった後、再び明るくなり極大となった。このときの入射角を i=i としたとき、ふと 薄膜の屈折率 n1, 整数mが満たす関係式を求めよ。 ①1 空気 薄膜 ガラス板 ガラス板 図 1 法線 法線 A [17 大阪府大改]

図一のように、コンデンサーの両面に同じ電荷が溜まるなんてあり得るんですか？

27 A B C C C + Q + Q Q A d-x B d+x C₁=d-x CE Ex=1-x C₁ C₂ d-x d 図2 はじめは,Bが高電位で図1のように 正･負が並ぶ。 Q=CVより,B上には Q+Q=+2CV あとは図2の状態になり Q₁ + Q₁ + Q₂ - Q₂ d. ES dc d-x

受験でつかわないため課題の答え教えてください

総合物理 2 電界と電位<課題> 課題問題 1 図に示すように、水平面上にx、y軸をとり原点を0として、x軸上の点A(-a、0)に負電 荷q、点B(a、0)に正電荷qを固定した。 クーロンの比例定数をk、 無限遠における電位を c(0, b) -9 0 として、以下の問いに答えよ。 ただし、粒子には電気力以外の力ははたらかないものと する｡ A(-a,0)E O D (1) 点C(0、b)における電界の強さE および向きを求めよ。 (2) x,y平面における電界の様子を、電気力線を用いて図示せよ。 (3) x軸上の点(x,0)における電位V(x)のグラフの概略図を図示せよ。 (4) 質量m、正電荷Qの粒子を点Cから点D0)まで運んだ。 このときの、外力が粒子にした仕事Wを求めよ。 (5) (4)で、点Dに置かれた粒子を静かにはなすと、粒子は点E (20)を通過した。 点Eを通過するときの速さvを求めよ。 途中式を示して答えよ。 (2) DC (3) V(x) -2a -a 0 20

物理の薄膜による光の干渉の問題です。 (4)が解説を読んでもよくわからなかったのでわかりやすく教えて欲しいです！

リード C 339. 薄膜による光の干渉図のように、水面に浮か んでいる厚さdの油膜に, 波長入の単色光を入射角で入 空気 射させた。 観測者の目には, 油膜の上面で反射する光Iと, 下面で反射する光ⅡIが届くとし, 空気の屈折率を1, 水の 屈折率を1.3, 油の屈折率を n (n>1.3) とする。 d油膜 D (1)図で, AA', BB', CC'は波面を表している。 光Iが 水 VE A'→B'C' と進む間, 光ⅡIはA→B→Cと進むので、 光Iと光ⅡI の位相差をもたらす経路差しは CD+DCである。光ⅡIのBでの屈 折角をrとするとき, lをd, rを用いて表せ。 物 (2) 油膜の中での光の波長 入'をn, 入を用いて表せ。 (3) C' における光I の反射と, Dにおける光ⅡIの反射では、光の位相はどうなるか。 (4) 光Iと光ⅡIが干渉によって強めあう条件式を, d, r, n, 入を用いて表せ。 (5) 入射角が大きくなると, 光 I, ⅡI の経路差はどうなるか。 例題 68 第20章 光の干渉と回折 179 ● 光ⅡI 光Ⅰ A B B'

光の干渉の問題です。 屈折率nが1より大きいか小さいかはどこでわかりますか？

基本例題 68 薄膜による光の干渉 339,340 図のように,屈折率n, 厚さdの薄膜を,屈 大気 折率がnより大きい物質の表面につけたものが ある。 波長入の単色光を, 屈折率1の大気側か ら,この薄膜に入射角iで入射させた。 E 薄膜 (1) 光が点Bおよび点Cで反射する前後で位相 は逆になるか。それとも変わらないか。 屈折率n 物質 B (2) 点Aに入射し点Bで反射して点Cを通過する光と, 点Cで反射する光について 位相差をもたらす経路差と光路差を図の屈折角を用いてそれぞれ表せ。 (3) (2) , 両方の光を遠方の点Eで観測したとき, 暗く見えるための条件式を求めよ。 (4) この単色光を薄膜に垂直に入射させたとき, 反射光が最も弱められる場合の最 小の膜の厚さ dを求めよ。 指針点 B, 点Cでの反射はいずれも,屈折率小の媒質から大の媒質へ入射する場合なので,位 相が変化する。 強めあい・弱めあいの条件式を光路差で書くときは, 真空中(または空気中) の波長を用いる (経路差で書くときは,膜中の波長を用いる)。 (4) は垂直入射なので, r=0° 解答(1)点C:屈折率小の媒質から屈折率大 (3) 点Bと点Cの反射で, ともに位相が逆に の媒質へ入射する場合なので, 反 なるので,暗く見えるための条件式を, 光 射の際, 位相は逆になる。 路差で考えれば 点B: 物質の屈折率は膜の屈折率よ り大きいから, 点Cと同様, 反射 の際, 位相は逆になる。 2nd cosr=m+ = (m+/1/2) ² 1 (m=0, 1, 2, ...) H (2) 図より 注 経路差では 2dcosr=m+- (m + 1/2 ) ²/1/2 2n 経路差 (4)r=0°より cosr=1 だから, ① 式より =DB+BC A C =DC' 2nd=(m + 2)a 12 r/D =2dcosr 最小の膜の厚さは,m=0 より 光路差 2nd = 1/2/2 入 to bella よって d=- = n × 経路差 4n =2nd cosr B 物