【高校物理、電磁気学】 河合塾出版の参考書、「高校物理」の例題4-5で分からないことがあります。 (c)(d)を解説と異なる方法で求めようとしました。(c)は答えが合いましたが、(d)は合いませんでした。私の解答を書きますので、どこが間違っているかをご指摘頂きたいです。一応... 続きを読む

第1章 電場 275 例題 4-5 電場と電位・位置エネルギー 真空中の電荷と電場に関する下記の y 文において, (a)から (d) にあ てはまる式を記せ。 ただし, クーロン P(-d,d) の法則の比例定数をk [N·m²/C2], •C(0,d) 電子の電荷を -e [C], 電子の質量 をm[kg] とし, 無限遠点での電位を 0Vとする。 0(0, 0) x B(-d, 0) A(d, 0) (1)A(d,0) と点B(-d, 0) に正の電荷 Q を固定し,y軸の点 C(0, d) 電子を置く。 D(0,- -d). 点Cで速度 0 であった電子が電場で力を受けてy軸上を動くとする と、原点0での速さは (a) | [m/s] となる。 (2) 点Aと点B の正の電荷 Q のほかに, 点Cに電気量 Q [C] の点電 荷を固定する。さらに,これら3つの点電荷を固定したままで, y 軸上 の負の方向の無限遠点に置かれた電気量 - Q [C] の点電荷をy軸に 沿って点D (0, -d)までゆっくりと動かす。 このときに外力がする 仕事は(b) [J] である。 (3)点Aと点Bに電荷 Q, 点 C と点Dに電荷 - Q を固定した状態から, 点Cの電荷 Q をC→P→B の経路で点B まで, また点Bの電荷 Q をB→O→Cの経路で点 Cまで同時にゆっくりと動かす。 このとき外 力がする仕事は (c) [J] である。 さらに,点Aの電荷 Q と点B の電荷 Q を固定したままにして, 点Cの電荷Qをy軸の正の方向に向かって無限遠点まで,また点Dの 電荷-Qをy軸の負の方向に向かって無限遠点まで同時にゆっくりと 動かす。 このとき外力がする仕事は(d) [J] である。 (東北大) 解答 (1) (a) 点A,Bの電荷による点Cおよび点0の電位は, それぞれ, Vc= kQ kQ √2kQ + √2d √2d d kQkQ_2kQ Vo d V₁ = kQ+kQ d 求める速さをひとする。 力学的エネルギー保存則より, 1/12m+(e)xVo=(-e) Vc .. mv²= (2-√2) kQe d

(6)で電圧を上げた場合、グラフが平行移動になる理由がよく分かりません

146. 〈ブラッグ反射と金属からの光の発生> 図1は,真空中で金属単結晶試料に10~100 eV 程度のエネルギーをもつ電子線を照射して、試料 から反射される電子または放射される光を測定す る実験装置である。 装置には, 試料に対して一定 のエネルギーをもった電子線を照射する電子銃, 反射された電子を検出する電子検出器, および放 射された光の強さと波長を測定する分光器が取り 電子 BEY 電子銃 分光器 図 1 金属単結晶 検出器 電子

(7)についてです 解説には光電効果の式よりと書いてありますが、光電効果の逆過程では、仕事関数によって仕事されているように見えるのですが 飛び出す光は電子が持っていたエネルギーに加えて、仕事関数分だけエネルギーを受け取ることになりますか？ 個人的には電子が飛び出す光電効果と... 続きを読む

146.〈ブラッグ反射と金属からの光の発生> 図1は,真空中で金属単結晶試料に 10~100 eV 程度のエネルギーをもつ電子線を照射して, 試料 から反射される電子または放射される光を測定す る実験装置である。 装置には, 試料に対して一定 のエネルギーをもった電子線を照射する電子銃, 反射された電子を検出する電子検出器, および放 射された光の強さと波長を測定する分光器が取り 金属単結晶 電子 電子銃 図1 電子 検出器 分光器

東北大前期　物理2017 第一問の問⑵の回答の写真を添付しましたが、力は同じF1なのに（a）では最大摩擦力、（b）では動摩擦力を考えているのはなぜなのでしょうか？ 僕は「力が最大摩擦力を超えたときに滑り出す」と認識していたので、同じ大きさの力F1なのに最大摩擦力が働いてい... 続きを読む

(愛) 「 平面KからQに抗力の大きさはmg であるから,もろチしか 開1)(a)箱Qと平面Kの間にはたらく静止摩擦力の大 きをとすると,箱Pと箱Qの運動方程式は | 3wn ールMa使んtan! 着P:Mao=Fo-f 「和mから されn 第P、番Qは正わuwt. 0pu : 0% belf fn @ Pe ON ……(答) 超々加えて =OD(U +N) =00 唐後カイ2年初体本が th 対行n )a U+N S > <力は このとき fo_M+m …(答) ……(答) う動くか大対 =-=W 00 ) 平面Kから箱Qにはたらく垂直抗力の大きさは mgであるから,滑らしう ない条件は,fが最大摩擦力 umg を超えないことである。よって umg>f= mao ()··_ brl の大きさを ao' とすると,f=umg であるから,運動方程式は Brl0 周2) (a) F=F,となって箱Qが平面K上を滑り出す直前の箱Pの加速度 f TU n Gy burn-H=,°DIN: d 6urn= ODu : O aとおりKい よって, ao'= μg なので Mp c Fi=Mao'+ umg=μ (M+ m)g …(答) (b)箱Qが平面K上を滑りはじめたとき,箱Qと平面Kの間には大きさ Gaur Amg の動摩擦力がはたらくから,箱Pの運動方程式は Ma,= Fi-μ'mg=μ(M+m)g-μ'mgS (6) (1開 u(M+m)-μ'm g ……(答) =1D: 甘田金 Mさ来ままは) (間 このとき N 平面Kにはたら uM (M+ m) ai u(M+m) - μ'm り上 ………(答) F」 M、= ロー

問６、問7がどうやってといたらいいかわからないです。解答が無いので答えも知りたいです。

を考える。低温側では気体が①温度 T, で等温膨張しながら1 モルあたり Qn 【問題II) 図1に示すように, 理想気体により低温側の熱を高温側に排出する (> 0)の熱量を吸収し,その気体はの断熱圧締され、高温側に送られる.簡個 では,気体が③温度 T, で等温圧縮されながら1モルあたり Qn K) の を放出し,その後①断熱膨張して低温側に戻る。この排熱システムが図2の P- V 図に示すように気体の 4つの状態 a (V..TH), b(V,TH), c (Ve.TD. d(Va.!D からなる熱サイクルで表せるとき, 以下の間に答えよ. ただし, P, V, T はて れぞれ圧力,体積, 温度を表す。また. 気体定数は R, 比熱比は y であり,例 熱変化においては, PVY= 一定が成り立つものとする。 体の 断熱圧縮 低温側 高温側 GH 等温圧縮 Q日 等温膨張 気体の流れ アことを用いて、 Tを! のとみなし、 三角形 13の位置にあるもの 断熱膨張 図1 Pt a (Va, TH) ab(Vo. TH) d (Va, TL) .c (Vo,Ti) V

問６、問7がどうやってといたらいいかわからないです。解答が無いので答えも知りたいです。

を考える。低温側では気体が①温度 T, で等温膨張しながら1 モルあたり Qn 【問題II) 図1に示すように, 理想気体により低温側の熱を高温側に排出する (> 0)の熱量を吸収し,その気体はの断熱圧締され、高温側に送られる.簡個 では,気体が③温度 T, で等温圧縮されながら1モルあたり Qn K) の を放出し,その後①断熱膨張して低温側に戻る。この排熱システムが図2の P- V 図に示すように気体の 4つの状態 a (V..TH), b(V,TH), c (Ve.TD. d(Va.!D からなる熱サイクルで表せるとき, 以下の間に答えよ. ただし, P, V, T はて れぞれ圧力,体積, 温度を表す。また. 気体定数は R, 比熱比は y であり,例 熱変化においては, PVY= 一定が成り立つものとする。 体の 断熱圧縮 低温側 高温側 GH 等温圧縮 Q日 等温膨張 気体の流れ アことを用いて、 Tを! のとみなし、 三角形 13の位置にあるもの 断熱膨張 図1 Pt a (Va, TH) ab(Vo. TH) d (Va, TL) .c (Vo,Ti) V

なぜこの問題ですぐに0度になるとわかるんですか？

130 熱 gom 44 比熱·熱容量 電力 600 Wのヒーターを内蔵した容器がある。この中に200gの氷 を入れたところ,氷と容器全体の温度は一様に一15 ℃になった(図 1)。容器の熱は外に逃げないとし,ヒーターの熱容量は無視でき,水 の比熱は4.2 J/g·Kとする。スイッチを入れて加熱し続けたところ, 高温物 (4)ある ECT 全体の温度は図2のようにA→B→C→D と変化した。 の 氷の融解熱はいくらか。 ) 容器の熱容量Cはいくらか。また, 氷の比熱 cr はいくらか。 水と容器全体の温度が50℃になったところでスイッチを切り, その 中に一10℃, 90gの銅の塊を入れたところ, 十分な時間がたった後 BC こ。 融 BC 熱は 全体の温度は47.7 ℃ になった。 (2) C ) 銅の比熱cはいくらか。有効数字2けたで答えよ。 X)初めの状態(図1)でスイッチを切り, 80℃, 500gの銅の塊を入 れると,やがてどのようになるか。 (金沢工大+東北大) 温度(C) 氷 50 D 与 ヒーター B 0 スイッチ -15 A 0 12 124 199 図1 時間 ) 図2 Level(1)~(3) ★ (4)★ Point & Hint 固体が液体になるときなど,固体·液体·気体間の状態 化が起こっているときは, 温度は一定に保たれる。BC間で氷が水になって る。物体の質量をm, 比熱をcとすると, 温度を4T だけ上げるのに必要な熱 Qは Q= mc4T と表される。mc の部分が熱容量である。

どこで力が働いてるか、わからなく、式をたてれません。解説おねがいします。

3ダ 第1章 物体の運動とエネルギー 3 $壁から受ける力 図のように, 鉛直な壁 AB と, 水平面と 角 のをなす斜面 BC との間に, 一様な材質でできた質量 7 [kg] の球が置かれている。重力加速度の大きさをg[m/s2) とし, 球 と壁 AB, 球と斜面 BC との間の摩擦はないものとする。 (1) 斜面 BC が球を押す力の大きさを求めよ (2) 壁 ABが球を押す力の大きさを求めよ。 ユ力3例題ダ 則 ^44 $倖面とばね 図のように, 質量 % のおもりPに, 放 ともに自然の長さが/,。 ばね定数がんと 2んの軽いばね P の一端を取りつけ, 傾きの角がののなめらかな斜面に置 光 いた。次に, それぞれのばねの他端 A, B を, AB 間の 長さが 27 となるように斜面に固定した。小球が静止しているとき, AP 間の長さは いくらか。還力加速度の大きさを 2 とし, P の大きさは無視できるとする。 ウ莉時, 45 $抜の上にいる人の力のつりあい 図のように, 軽くてなめ らかな定滑車に軽い綱を通し, その一端に軽いロープにつながれ た重さ 100 N の板をつり下げる。重さ 600 N の人がこの板に乗 り, 綱の他端を引いた。有効数字は考えなくてよい。 ⑪) 人が綱を引く力の大きさが 200 N のとき, 板は地面から離 れなかった。このとき, 人が板から受ける力の大きさはいくら か。また, 板が地面から受ける力の大きさはいくらか。 (2) 板が地面から離れるためには, 人が綱を引く力の大きさをい くらより大きくしなければならないか。 っEE3, と | 446 連絡したばねのばね定数 図のように, 天井に固定したばね定数 ん の軽いばね 1 にばね定数 。 の軽いばね 2 を直列につなぎ, その下端 に質量 7z の小物体をつり下げる。 重力加速度の大きさを 9 とする。 (1) ばね 1 とばね 2 のそれぞれの伸びはいくらか。 (2) ばね 1 とばね 2 の全体を 1 つのばねとして考えたとき, そのばお定 数はいくらか。 (3) 一様なばねを 2 等分して, 同じばね定数のばねを 2 個作った。この うちの 1 つのばねのばね定数は, もとのばねのばね定数の何倍か。 っgp, 3 3 ml ごき移 67000000000\00N PS ご9ざ玩 (12 東北大改) 43 球は壁 AB と斜面 BC からそれぞれ垂直抗力を受ける。 44 ばね定数んのばねが 縮むと, ばね定数 24 のばねはァ伸びる。 45 (2) 板が地面から離れる直前には。 板が地面から受ける力の大ききは0N になる。 4 6) (のの結果を利用して, 同じばねを直列につないだとき, 全体のばね定数がどうなるかを考える。

二次試験の物理が全問記述で、時間がいつも足りなくなるので、記述を効率よく行うためのテクニックを教えてほしいです。 また、自分で考えてみて思ったことなのですが、例えば、「小球1のことを①と表記する。」と事前に書いておいて記述する文字の量を減らそうとするのは減点されたりしない... 続きを読む

45と46を教えていただきたいです！どちらか片方だけでも良いのでお願いします🙇

i面 B( W AI っ gm、還中 /デ 4 対西とはけね いくらか. っgp co “425 板の上にいる人のカのつりあい っかな定沿車に軽い綱を通し, その一 た重さ100N の括 り下げる。重き 600 り, 綱の他敵を引いた 有効数字は考えなくてより3 ら離 ロ 人が編を引くカの大ききさが 200 N のとき, 板は地面 の2 れなかった。 このとき, 人が板から受けるカの大ききば『。 っ 主治本み 9受けるカの大ききはいく らの< (⑦ 抜が地面から区れるためには, 人が綱を引く力の大ききぞと くらより大きくしなければならないか。 っEE3, どす 6 結したばねのばなね定数 図のように, 天井に固定したばね定数 ニーセーー 人(600 N) 板 Q00N) 玉 の軽いばね 1 にばね定数 。 の軽いばね 2 を直列につなぎ, そのド端 。ょ 国 に質量 Z の小物体をつり下げる。 重力加速度の大きるを 9 とする< v 当 ⑰ ばね1とばね2 のそれぞれの伸びはいくらか。 妥 のば及 1とばね 2 の全体を 1 つのばねとして考えたとき, そのばね定 ょ 所 数ほいくらか。 ね 性 (⑬) 一様なばねを 2等分して, 同じばね定数のばねを 2 個作った< との うちの1つのばねのばね定数は, もとのばねのばね定数の何倍か。 2 っ gg, eg, どう Q2 東北大 43 球は壁 AB と斜面 BC からそれぞれ垂直抗力を受ける。 44 ばね定数をのばねがァ緒むと, ばね定数24のばねはァ伸びる。 45 (2 板が面から離れる直前には, 板が地面から受ける力の大きさは 0 N になる。 46 3 ②の若果を利用じで』 同じばねを直列につないだとき, 全体のばね定数がどうなるかを考え2