空気中からプリズムにはいるときの臨界角は考えないのですか？

第3編 波 30° 331 光の屈折と全反射 図のような断面をもった屈 折率√3のプリズムがある。 その1つの面に、 図のように 空気中から60°の入射角で光を入射させた。 光の進路を図 60° 示せよ。 ただし、全反射以外の反射光はかかなくてよい。 また,屈折や全反射が起こる点での入射角,屈折角, 反射角を図中に記入せよ。 なお、 空気の屈折率は 1 とする。 [鹿児島大改] 例題 62,341 60°

高校１年　波　 媒質の変位がX軸の正の向きに最大となるのは変位が０のときというのは分かるのですが写真２枚目の問題がそうじゃないので混乱しています。説明おねがいします！

最も密な位置 O, D 問1 問2 最も疎な位置 B 問3 媒質の速度がx軸の正方向に最大 y A BCD E →x O, D

なぜこれは電位が急に足し算をし出すんですか？ 意味がわかりません。位置エネルギーなら2dの点だけでいいじゃないですか。何やってんですかこれって。 図で教えてくれると助かります。

09316 T〔N〕と 。 り、 7 320 だけ離 ニ運ぶ →B /m 低いから 1773年にキャヴェンディッシュが発見していた。 電気力線と等電位線 物理 例題 69 の点電荷がある。 クーロンの法則の比例定数をko とし,重力の影響は考えない。 真空中で, x軸上の原点に電気量4gの正の点電荷, x=dの位置に電気量4の正 (1) 軸を含む平面内の電気力線の様子を表す図として最も適当なものを下の① ~④の中から選べ。 ただし, 図中の左の黒点は、軸の原点、右の黒点はx=dの 位置を示す。 なお, 図では電気力線の向きを表す矢印は省略してある。また, 等 ■位線を表す図として最も適当なものを, ①~④の中から選べ。 Q (2) x軸上で電界が0になる点はどこか。 0- xxx 1-X 1-43 3 質量(m,正の電気量 Qをもつ荷電粒子をx軸上のæ=2dの点に静かに置いた。 の電荷がx軸上の無限遠点に行ったときの速さを求めよ。 ① センサー 101 電気力線 ①接線が電界の方向 ②密→電界が強い 疎→電界が弱い ③正電荷(無限遠) から 負電荷 (無限遠) ヘ ④等電位面と直交 ⑤ Qから出る電気力線の 本数N=4kQ N ⑥E= andal S (SE に垂直な面積) 等電位線 地図の等高線に対応 正電荷→山の頂上 負電荷→海底の谷底 りになる点あいる センサー102 センサー 103 真空中の荷電粒子の運動 ~mv²+qV=- 2 (重力を考えない場合) Furk 解答 (1) この場合、電気力線は正電荷から出て無限港に行く。 *********** ------- 本数は電気量に比例する。 答えは④ 実際は三次元なので,この平面内の本数が電気量に比例すると は限らない。 等電位線は地図の等高線に対応する。 電気量の絶対値が大き いほど等電位線は密になる。 答えは ② (2) 世界の強さは+1Cの電荷が受ける力である。電界がOK なる点の座標をx(0<x<d) とすると、クーロンの法則よ り ko v=kx²² 4g×1 2² = ko g×1 (d-x)² これより (3-2d) (x-2d) = 0 V=ko エネルギー保存 mx02- 4q 9 + ko (2d-d) 2d ▶309 316 x=2dの点では電界の向きが同じなので不適。 ( 3 無限遠点を電位の基準とすると, x=2dの点の電位Vは, 3koq ....... (1) d +|QV|=| ①②より, v= GK Fr Bxx cd) mu²+Qx0 6koqQ md 2 ゆえに, x= d 3 物理 基礎 物理 24 電界と電位 197

(2)で質問です。 イプシロンやSが書かれていない時はそのままdの変化で考えて大丈夫なのですか？

発展例題38 極板間にはたらく力 電気容量 C,極板間隔dの平行板コンデンサーがある。両極板 ⊿x には,±Q の電荷がたくわえられている。 極板間の電場は一様で あるとして,次の各問に答えよ。 +Q -Q (1) コンデンサーがたくわえている静電エネルギーを求めよ。 √(2) 極板間の距離をゆっくりと 4x引きはなしたときの静電エネルギーを求めよ。 V (3) 極板間にはたらく引力の大きさを求めよ。 指針 極板を引きはなす仕事の分だけ,コ ンデンサーの静電エネルギーは増加する。 また, 引きはなす力と極板間の引力の大きさは等しい。 解説 (1) 静電エネルギーをUとして, U= = 2C (2) 極板を引きはなした後の電気容量をCとす る。 電気容量は, 極板間隔に反比例するので、 C'= d+4x -Cとなる。 求める静電エネルギー U'は, U'= 2C' = Q°(d+4x) 2Cd ■発展問題 473 d (3) 極板を引きはなす力の大きさをFとする。 この力がする仕事 F⊿x は, 静電エネルギーの 増加分 U'-Uに等しい。 F4x=U'-U=Q24x F= Q² 2Cd 2Cd 極板間の引力の大きさは,極板を引きはなす ときに加える力の大きさFと等しい。 (1) (注) 真空の誘電率を so, 極板の面積をSとする。 C = S/d から,Cd=Sであり、力の大きさ Q2/(2Cd) はQ2/(2S) と表される。 Q, S, E は極板間隔が変化しても一定であるから,極板 間の引力は一定となる。

この問題ってどのように解けばいいんですか？🙇

1 次の文章を読み、後の各問いに答えよ。 (配点20) 力学台車 (以後、台車という)を定力装置 (一定の力で引くことのできる装置)のワイヤー で引き,記録タイマーを使って台車の運動のようすを調べる実験を行った。 図1のように、水平でなめらかな机の上に台車を置き,記録テープの一端を台車の左端 に取り付け、その記録テープを1.0s間に50回打点する記録タイマーに通した。 また、定 力装置のワイヤーを、台車の右端に取り付けた。 記録タイマーのスイッチを入れた後、定 力装置を使って一定の力で台車を引き続けたところ、 記録テープに打点が記録された。 あ る打点を基準点とし、 その打点がら5打点ごとにテープを切り取り、はじめのテープから 順にテープ A, テープ B, ..., テープE とし,図2のように台紙に貼り付けた。 テープ AとテープEの上端の打点を通る直線を引いたところ、 その直線は各テープの上端に記 録されたすべての打点を通った。 ただし、記録タイマーと定力装置は机に固定されており, 記録タイマーと台車の間の記録テープや台車と定力装置の間のワイヤーは常に水平であっ たものとする。

（2）の問題の答えが12個になる理由を教えてください。 これの直しの提出が今日なので早めに助けて頂きたいです。

ひゃい! 5 図 a,bはある瞬間にばねに生じている定常波 (定在波)の様子 を表している。以下の問に答えよ。右上たって 図(a) (1) 図 a の瞬間に静止している媒質をA〜Lのうちからすべて選べ。 図(b) 000 また, 速さが最大である媒質をA〜Lのうちからすべて選べ。 (2)図bは、図 a から 1/4周期後の様子である。 図bの瞬間に静止 している媒質はALのうちいくつあるか。 その個数を答えよ。 a mk SC ABCDEFGHIJK y 0 100000 + Th= & STW S DOGOOG Tas RAH 5

電気の分野です。 紫の部分の計算が意味不明です。（アースの部分） そして、なぜ電流の向き、マイナスからプラスとしているのか意味がわかりません。

部抵抗は無視できるものとする。 (1) R. R2, Rg を流れる電流の強さをそれぞれ求めよ。 (2) R の値を変えて抵抗 R を流れる電流を0にしたい。 R を何Ωにすればよいか。 センサー 1126 352 物理回路の1点の電位 右図のように, スイッチSと抵抗 R, R. R. R. (抵抗値 Ry, R2. R3. Ra) と電池 E1, E2 (起電力 El, E)からなる回路がある Sが開いていると さと閉じている のAの電位を求めよ。 流と 353 物理 キルヒホッフの法則 右図のように抵抗. R1 S R2 E1 R3 E2 センサー 112 必

528(2)です。答えはQなのですが、なぜだかわかりません。 フレミングの法則やローレンツ力が関わっていそうなのは考えられるのですが、いつも電位が高い方を答える問題を間違えてしまいます。考え方を教えてください。

回路を流れる電流と時間の関係を示すグ そのまま右向きに移動さ ラフは,次の(a)~(f) のどれか。 最も適切なものを選び,記号 で答えよ。ただし,電流Iは,図Aの矢印の向きを正とする。 I^ (a) ZA I↑ (b) (c) I↑ (d) IA (e) I w n k k 0 0 t 528. 磁場中を動く導体棒 図のような, 磁束密度 B〔T]の一様 な磁場がある。 この磁場に垂直に置いた長さ Z [m]の導体棒 PQ を,右向きに速さ [m/s]で動かすとき,次の各問に答えよ。 (1) PQ間に生じる誘導起電力の大きさはいくらか。 (2) PとQのどちらの電位が高いか。 V 例題73・74 529. 磁場中を運動する導体棒 鉛直上向きに磁束密 度 B[T]の一様な磁場中で, 水平面内に置かれた長方 形 ABCD の導線上に, 導体棒 ab を AD, BC と垂直 に置き, 一定の速さv[m/s]で右向きに引く。 AB=CD=1[m] で, AB間とCD間には抵抗 R [Ω]が 溶けないとする。 R[Ω] A S N /〔m〕 $50 ⑧ B [T] BB〔T〕_b a 正の向き 〔m〕 Wi 例題 72 (f) v [m/s] P v[m/s] C R(Q) D

問4 カについて、ドップラー効果の考え方で波長を考えているようなのですが、よくわかりません。 音源側とか観測者側（？）みたいな関係があるのだとは思いますが、どうやって考えるんですか？

図2のように、水素ガスを封入した放電管に高電圧を加えると,水素ガスから特有 の光が発せられる。発生した光をプリズム分光器に入射して、 CCDカメラで撮像した。 4.0 高電圧 水素 ガス 放電管 ( プリズム分光器 図 2 図 3 - 22- 0 CCDカメラ 問3 次の文章中の空欄 オに入れる式と語の組合せとして最も 一適当なものを 次ページの①〜⑧のうちから一つ選べ。 28 7.0 波長 〔×10-7m] プリズム分光器により分光した光をCCDカメラにて撮像すると, 図3のように 可視光領域のいくつかの波長に輝線(線スペクトル) がみられた。これらの波長には 規則性がある。 ボーアは量子条件と振動数条件を提唱し,この規則性を説明した。 電子がもつことができるエネルギー (運動エネルギーと無限遠を基準とした静電気 力による位置エネルギーの和) En は,リュードベリ定数を Roo, 光速をc, プラン ク定数をんとして,正の整数n を用いると, En =-- Roch のようにとびとびの値 として表される。 水素原子内で電子がエネルギーの高い軌道から低い軌道に移ると 2 n² き, その差のエネルギーを1個の光子として放出する。 この光の波長をすると 光子のエネルギーeは,e= ウ と表される。このことから, 放出される光の波 長のうち最も短いものは I と求められる。 この電磁波の種類はオ である。 P = hv ① 3 (4) (5) 6 ⑦ 8 ウ h λ h 2 h 入 カ キ h 入 hc 入 hc 入 hc X hc 問4 次の文章中の空欄 I ① 短く 狭く Roo RO ② 短く 広く 1 R 1 RO Roo Roo 1 RO ものを、後の①~④のうちから一つ選べ。 1 RO 29 オ 3 長く 狭く - 23- 紫外線 X線 物理 紫外線 X線 キ に入れる語の組合せとして最も適当な 紫外線 水素原子がプリズム分光器に近づいているときに発光した場合を考える。 水素 原子の速さが光の速さに比べ十分に小さいため、音のドップラー効果と同様に 考えると, 光子の波長はボーアの理論で求められる波長より カ なると考え られる。 放電管内の水素ガスは, 熱運動により様々な速度で動くため、実際には 輝線に波長の幅が見られる。 この幅は水素ガスの温度が高いほどキなる。 de X線 紫外線 X線 4 長く 広く

どうして②のところmg(h+R)じゃなくてmghなのでしょうか？位置エネルギーは左辺は原点の高さを下にしているので右辺もそうするのだと考えたので何故違うのかわからないです。

*第20問 次の文章を読み、下の問い ( 1~3)に答えよ。 (配点12) [10分 図のように、質量の小球を曲面上の点Aから静かに放したところ、小球は曲 面上をすべり下り、さらに点Bから半径Rの円筒面上をすべって意じで円筒面から 離れた点の高さは点Bから漂ってんである。また、円筒面の中心をと OCと直線のなす角をとする。 ただし、重力加速度の大きさをりとする。 A 問3 cos 0はいくらか。 正しいものを､次の①~⑤のうちから一つ選べ。 3 CDS0 ① R-2h 3R R+2k 3R 2(R-A) 3R 2(R+h) 3R 2k 3R