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物理 高校生

【電磁誘導】電池の向気がこっちになる理由がまじで意味がわかりません

界を斜めに横切る導体標 「お肉のように、直上向きの磁束密度の磁 導体でできた2本のレールが間隔だ て置かれている。 レールは水平面に対して 人だけ願いている。レールの端に起電力 電池と可変抵抗器を接続し、レール上に質 の導体棒PQを置いたところ、導体棒は 水平を保ったままレールに沿って上昇し、速さv[m/s) の等速度運動になった。 重 加速度の大きさをg[m/s*] とする。 摩擦はないものとし、回路を流れる電流がつ くる磁界は無視する。 (1) 導体棒に発生する誘導起電力の大きさは何Vか。 B. 1, 0, 0 を用いて表せ。 このときの可変抵抗器の抵抗値、また、可変抵抗器で発生する単位時間あたり ジュール熱、それぞれB、Em, v, g, を用いて表せ。 これ これ、ネルギー保存 (電池の仕事) (ジュール ギーの増士) が成り立つ。 El-Q+mgr sin 位置エネル 平行レール 磁界を垂直に横切る速度 (1) 成分は seese [ms だから 誘導 起電力の大きさ 〔V〕は、 V=nos0) Bl=vBl cos 0 [V] (2誘導起電力の向きはレンツの法 より、上向きの磁束を増やす (2) きとなるので、上から見て反時計 回りになる。 誘導起電力を電池と 考えると、右図のような回路とみ なせる。ここで、回路を流れる電 流の強さをI[A] 可変抵抗器の抵 抗値をR[Ω]とすると、 オームの 法則より、 I= E-vBl cos 0 R -(A)······· 斜面に平行な方向の力のつり合いより、 mg sin - IBI cos 8=0 これに①を代入すると、 mg tan R= BI (E-UBI cos 6 ) mg tan 求めるジュール熱 Q[J] は, Q = RItより、 E-Bl cos Q=Rx x1 = -(0) 395 396 PR (E-Bl cost) BL 可変抵抗器 B 0 水平面 Ke vcos O mg ・R (E-vBl cos 0)| I IBI P 28 の入 配布し h

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物理 高校生

(1)は4:2=60:xの比で求めても正解ですか?

KOKUYO IOOSE-LEAF ノーB36日 226日TN 6 1章 カ学 基本 基本例題1 平面運動の速度の合成 (1) 船首を流れに直角に向けて渡度るとき,出発点の真向か いから何m下流に到着するか。 2.0m/s (2) 流れに垂直に渡るには、船首をどちらに向けるとよいか。 また,このとき,川を渡るのにかかる時間は何sか。 (2) 船首を図2のような 向きに向ければ,合成速 度が岸に垂直な向きとな る。船首を上流に30° の 向きにすればよい。この とき,合成速度の大きさ v[m/s)は, a ひ=4.0×cos30°=4.0× 指針 (1) 船の運動は,川の流れに垂直 な方向と平行な方向に分けて考える。 4.0m/s (2) 静水中の船の速度と流れの速度を合成した 速度が,川の流れに垂直になればよい。 解説 m/s である(図1 )。したがって,対岸に着くま (1) 岸に垂直な船の速度成分は4.0 図2 60 での時間ち[s)は, t;= =15s V3 4.0 また,岸に平行な速度成 分は2.0m/s である。船 は,ち[s]間,流れの向き 4.0m/s に流されるので,下流に 流される距離をx [m]と すると, 2 求める時間t[s]は, 合成 速度 60 9ai te= 2/3 =10/3 =10×1.73: Q 2.0m/s 【Point 平面運動は, 直交する 速度を分解し,各方向における直 て考えることができる。 x=2.0×15=30m 図1 基本例題2)斜方投射 水平な地面から,水平とのなす角が60°の向きに,速さ 20 m/s で小球を投げ上げた。重力加速度の大きさを9.8m/s? と 基本問 して,次の各間に答えよ。 (1) 投げ上げてから最高点に達するまでの時間を求めよ。 (2) 地面に達したときの水平到達距離を求め上 20m/s 60° I

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