物理基礎です どうして磁場の磁力線の本数が最大になるとコイルに生じる電圧の絶対値が０になるのか 教えてほしいですお願いします🙇🏻‍♀️

第3問 次の文章(A・B) を読み, 後の問い (問1~5) に答えよ。(配点 16) A エレキギターの仕組みを理解するために作製された装置を用いて弦の振動につ いて考えてみよう。 図1のように, 平らな板の上で水平に張った鉄製の弦を二つのコマを用いて固 定し,コマの間の弦が鉛直方向に振動するようにする。 オシロスコープにつなが れた検出用コイルを二つのコマの中央の弦の真下に配置して,オシロスコープの 画面を観察する。 検出用コイルは,図2のようにN極を上面に, S極を下面に した永久磁石の上に置かれ, 鉄芯に導線を巻いた構造になっている。 弦は, 永久 磁石により磁化し, コイルの上方で弦が一回振動するとコイルの両端に一回振動 する電圧が生じる仕組みになっている。 コマ 鉄製の弦 コマ 板 検出用コイル オシロスコープへ 図 1 鉄製の弦 振動方向 鉄芯 導線 コイル N極 オシロスコープへ 永久磁石 S極 図 2

電磁気の問題で、問2がわかりません… 磁場の向きは左で、コイルの電流は右なのでフレミング使えない…？？

物理 となる。おもりが静止しているので、力のつりあいから、おもり個の重さは に等しく、 "'Nとなる。 実験では、希につけた印の位置を利用してんを求める。 また、周期はゴ み栓が数十回転する時間をストップウォッチで測り、その時間を回転した回数で 割って求める。 実際の値は, 2-5に示した のように分布する。 図2-4のグラフは、開定された各周期の平均値から得られた値を示したもので ある。 各測定値には差があるので、 測定を複数回行い平均する必要がある。 L[m] L' (m) 0.20 0.40 0.60 0.040 0.160 0,360 W (個) 20 9 4 L2N (m²) 1.44 1,44 1.44 分子の運動エネルギーので U-NK NXT NRT 容器の内面に弾性をするものとして、圧力は、 から受ける単位時間あたりの力を容器の内面 る。 7 正解 ①③(順不同) 本の分子の運動エネルギーの平均値下 ANA 1.8- ANA 10 14 1 1.6 LA [12] (°) 0.8 GA 0.24g 0.4 0.4 することがわかる。 図2-8は、 をとっ 0.2 [補足] とは独立した量であるが、NとLをうまく組み合わせることにより、 Sがに依存する場合について考察することができる。 表1に示したとNの 組み合わせについては 反比例する。 距離の2乗に反比例する力の例として、万有引力がある。 太陽からはたらく万 有引力による惑星の運動では、ケプラーの法則が成り立つ。 星の運動を等 円運動とするなら、 公転周期の2乗は円の半径の3乗に比例する。 この実験では8がに反比例すると、 速度は、 mが小さいほどは大きい。 は、 物理 20.21 N-30 0.2- 0.2 04 0.6 08 n 0.4 0.6 0.8 (m) (mm) 24 図2-5 たグラフである。 直線グラフで示されている。 N9の測定値は、 のものであるから、0.40㎡を用いて計算すると、 9, 36の場合 が,N4, 0.16 0.12. 0.40mm) N-30 0.08 (0.40m) 封入した気体の質量 Nm が小さいほどは> 問4 14 15 正解 ④(順不同) おもり1個の質量をmとする。 おもりの個数がNの 73 0.40 -0.16m³/s² 0.04 となる。 00204 0.6 0.8 1 1.2 14 16 7 (6) 12-8 おもりにはたらく 力のつりあいにより、張力の大きさは 8 Nmig である。式により、 4'mNmig animhx mg となる。 コイルを流れる このを、次の①~ T- に比例するので、"をとると、その関係を表すグ ラフは直線になる(図2-6)。 また、丸の周辺の平方根をとると、 An'mk 図2-6 となりに比例する。 よって をとると、その N √N 関係を表すグラフも直線になる (12-7)。 適当である。 5 16 正解 L、N, およびNNのをまとめると、次ページの表のよ これより、L'N=1.44m² となり、 反比例することがわかる。 また、8Nに比例するので、はに反比例する。を定数として をさせる力 転をさせる力 転をさせる力 ■をさせる力 とする。 ③より。 物理 における これらの大小 4x'm となる。 は定であるから、はに比例する。 問2 18 正解 ② 円形コイルに流れる電流の大きさを。とする。 3-2のようにこの きは円形コイルの接線方向、 時計回りの向きである。 円形コイルの点Bの微小部分を流れる電流が場から受ける力の向きは、フレ ミングの左手の法則により、直にからの向きである。 同様に3-2 のACより上側の部分に流れる電流が磁場から受ける力の向きは、全て垂直に 表から裏の向きである。 一方、円形コイルの点Dの微小部分を流れる電流が磁場から受ける力の向きは、 フレミングの左手の法則により、面に裏から表の向きである。同様に、 3-2のACより下側の部分に流れる電流が磁場から受ける力の向きは、全て祇園 垂直に裏から表の向きである。これらの力の合力は、円形コイルをACを回転 して、Dが表側に移動するような回転をさせる力となる。 3 19 正解 ④ 20 正解 6 十分に長いソレノイド(巻きNのコイル) の内部に生じる磁束密度の大き をBとすると、 B である(図3-3)。 ソレノイドの内部では磁束密度は一様であるので、 コイル1巻 を貫く は、 ポイント 円運動 運動の半角度の大きさをとして 物体の質量を向心力の大きさをとして 運動方程式の中心方向成分P または F 第3問 電磁気 がつくる磁場。 電流が磁場から受ける力, コイルの自己誘導について 電磁 気の法則の理解と運用力をみる問題。 27 0 1 17 正解 直線電流がつくる磁場の向きは、有ねじの法則によって決まる。つまり、電 向きを右ねじが進む向きとしたとき、磁場の向きは右ねじが回る向きである。 直線 電 から距離の点においては、その場の強さは、 HA ギーとは、 単位 「条件により、 これより、 から低いエネルギーと、 放出される光の光子のエネルギー も短い。その波長をとすると、 bd 電流 となる。 3-1に 場の向きは、力 !がつくるのを示す。 10- の接線方向右ねじがまわる向きである。 図3-1 01 < 2 のとき V₁-11-10 ※2fp < Agのとき V20 4 8g のとき 6- 図3-2 となり、それぞれ, 2 これらの大小関係はVV における自己誘導起電力の大きさである。 よって V」である。 421 正解 ② 22 正解 0.23 正解 ① スイッチSを閉じた直後はコイルを流れる電流は0であるから, 回路 に流れる電流は、図 3-5 のようになる。このとき、キルヒホッフの第 2法則により電流を求めると Ri+n=Vo Vo i = R + T 図3-5 図3-3 となる。 コイルに生じる自己誘導起電力の大きさ V は, 抵抗にかかる電 圧に等しいので、 RiERVo

オシロスコープについて この電圧の正負は何によって決まってるのですか？どこが基準になっているのかよくわかりません、

物理 第3問 次の文章を読み. 後の問い(問1~5)に答えよ。(配点 25) 図1のように、二つのコイルをオシロスコープにつなぎ, 平面板をコイルの中を 通るように水平に設置した。 台車に初速を与えてこの板の上で走らせる。 台車に固 定した細長い棒の先に、 台車の進行方向にNが向くように軽い棒磁石が取り付 「けられている。 二つのコイルの中心間の距離は 0.20mである。 ただし, コイル間 の相互インダクタンスの影響は無視でき, また、 台車は平面板の上をなめらかに動 く。 0.20m 台車 S オシロスコープ 図1 コイル 台車が運動することにより, コイルには誘導起電力が発生する。 オシロスコープ により電圧を測定すると, 台車が動き始めてからの電圧は、 図2のようになった。 電圧 (mV) 100 時間 [s] 0 20.5 1.0 -100 図 2 <-18-> (2108-18)

問5相対速度の問題で、解答にある相対速度が表されてる図が何故そうなるのか教えて頂きたいです。 相対速度を考えるときの図の書き方も教えて頂きたいです。 回答よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

物理 次に,AさんとBさんは、発射台が水平面に固定されていない場合の現象につ いて考察している。ただし、図3のとは正しくは描かれていない。 Aさん: 発射台が水平面上をなめらかに運動できるとき, 図3のように発射台から 見て水平方向から45°の方向に小球を打ち出すと, 小球が水平面に衝突す る直前の速度方向と水平面のなす角度が 45° とは異なるよ。 Bさん:小球を打ち出したときの反動で,発射台が動いてしまうのが原因だね。小 球が水平面に衝突する直前の速さをひとして考えてみよう。 打ち出した直後 落下する直前 小球 <45° 発射台 小球 水平面 水平面 問5 次の文章中の空欄 10 ものを,それぞれ直後の { 11 物理 に入れる式または語句として最も適当な } で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 Aさん:Φ=60°になるとき,小球を打ち出した直後の,発射台に対する小球 の速さ”はどうなるだろう。 Bさん:発射台に対する小球の相対運動を考えると求められるよ。小球を打ち 出した後の台の速さをVとすると, v= 10 0 √2(V) ② √2V+ 2(+12/20) ③√√2 (V-v') ④ √2 (V+α) となるよ。 Aさん:一方で,発射台の質量が小球の質量より十分大きいときは ① 0°に近い値 11' 図 3 問4 小球を打ち出した後の発射台の速さはいくらか。 最も適当なものを,次の① ⑥のうちから一つ選べ。 ただし, 発射台の質量をM, 小球の質量をとす る。 9 mv'sin 45° mv'cos 45° mu'sino M M M mv'cos o M 2mv'sin 2mv'coso M M 11 ② 45°に近い値になるよね。 ③ 90°に近い値

ドップラー効果の問題です。 問3のt₂の求め方がわかりません。 ⊿tの間にマイクの方も動いてるから、 マイクの進んだ距離は⊿t+ut₂にならないのですか？ すみませんがどなたか教えてください🙇‍♂️

物理 第3問 次の文章を読み,後の問い (問1~5) に答えよ。 (配点 20) 図1のように,一定の振動数 f の音波を発する音源があり,その右側に音波の振 動数を観測するマイク(マイクロフォン)がある。 音源とマイクの速度は,水平右向き を正として, それぞれv, uとする。 空気中の音速をVとし, 風は吹いていないも のとする。また, 音源やマイクが移動する場合、 その速さは音速より十分に小さいも のとする。 振動数 fo v 音源 マイク 図 1 u

共通テストプレ、物理基礎第3問の問2についてです。 答えは①なのですが、なんでそうなるのかがわかりません。 波ができた直後の状態は②だと思うんですが、そこから1波長分動くだけなので答えは③で変わらないと思いました… 教えてください！🙇

物理基礎 第3問 縦波の性質および気柱の共鳴について後の問い(問1~5)に答えよ。 (配点 16) 縦波は波の進行方向と媒質の進行方向が平行である。 縦波の伝わり方を考えるため に以下のような実験を行った。 図1のように, なめらかで水平な面をもつ机の上に自 然の長さが150cmのばねを置き, ばねの右端は支柱に固定した。 自然の長さの状態 のときのばねの左端を原点としてばねに沿った向きに x軸を設定する。 ばねに5cm の間隔で軽いリボンを結び, 左端(原点 x = 0) から0番,1番,2番,3番… 20番 (x=100cm) と番号をふる。 図2のように, 0番のリボンを時刻 t=0s から振幅 1.0cm, 周期 0.80sでx軸方向に1回だけ振動させた。 ただし, x軸の正の向きの 変位を軸の正の向き,x軸の負の向きの変位をy軸の負の向きとして表している。 ばねの振動が伝わる速さ, すなわち波の伝わる速さは50cm/sであり、水平面とば ねの接触部分の摩擦およびリボンの空気抵抗は無視できるものとする。 机 リボン 3 0 5 10 15 0. 1 0000000000000 240 ① 10 1 19 20 [*] 95 100 ② 20 poooooo 3 30 支柱 150 - 16 - -x [cm] y[cm〕 1.0 ④40 0. -1.0 問1 ばねを伝わる波の波長はいくらか。その値として最も適当なものを,次の ①~ ⑤のうちから一つ選べ。 12 cm 20140 70.80+[s] 図 2 5 50

答えが何番か教えて欲しいです🙇‍♀️

[解答番号 16~30 以下の各問題において、 空欄に当てはまる解答をそれぞれの解答群のうちから1つ選べ。 第1問 10 kg の物体に 5.0 N を加えたとき、物体に発生する加速度 [m/s']] を求めよ。 [解答番号 16 ① 0.1 ② 0.2 ③ 0.4 ④ 0.5 ⑤ 1.0 025 OST (8) OII (S) 第2問 初速度 0.0 m/s、加速度 1.0m/s²で水平面を運動する物体を考える。運動が開始され てから 2.0s後に物体は何m移動したか。 190 FSI 〔解答番号 17 ① 1.0 2 2.0 3.0 ④ 4.0 ⑤ 5.0 4610 868 55A5 √2 2√3 3 √√5 4 √7 5 √11 ays Sus 第3問 9.8 m の建物の屋上から小球を静かに離して落下させた。小球が落下を開始してか ら、地面に到達するまでの時間 [s] を求めよ。ただし、重力加速度を 9.8m/s² とする。 [解答番号 18

問3が分かりません。答えは④なのですが、 解き方が分かりません。 また、m1はどこの部分の事でしょうか？

▼1編 2章 第3問 水平な台の上に質量Mの木片を置き,台 の端に取り付けた滑車を通して, 伸び縮みしないひ もで皿と結び,皿の上に質量mのおもりを載せる。 ただし,重力加速度の大きさをgとし,また,ひ もと皿の質量は無視でき, 滑車は軽くて滑らかに回 転できるものとする。 T=Mx 木片 (-2+) X√6) mg 4 M 9 Mg m ①g 2 M+ m_g M a fm) = 211g まず、木片と台の間に摩擦がないとした場合の運 動を考えよう。 問1 このとき, 木片の加速度の大きさはいくらか。 Mm M+m m g MAL おもり M 問2 また,ひもが木片を引く力の大きさはいくらか。 m² ①mg ② (M+m)g 3 M + m_g 4 M M+m g 実際には,木片と台の間には摩擦がある。 静止摩 擦係数μを求めるため, おもりの質量mをいろい ろと変えて木片の運動を調べ、次の結果を得た。 (1) m≦m では, 木片は運動しなかった。 (2)mmでは、木片は等加速度で運動した。

⑶が分かりません。 わかる方解説お願いします。 追記　m1はどこの事でしょうか？ 答えは⑶④です。

カ 早 ▼1編 2 章 第3問 水平な台の上に質量Mの木片を置き,台 の端に取り付けた滑車を通して, 伸び縮みしないひ もで皿と結び皿の上に質量mのおもりを載せる。 (3) ただし,重力加速度の大きさをgとし,また,ひ もと皿の質量は無視でき, 滑車は軽くて滑らかに 転できるものとする。 木片 5 g √(31-21) X √2) mg MA m V cocial th) = ing まず,木片と台の間に摩擦がないとした場合の運 m 1 g ②M+m Mm 4 M+m My L おもり the 動を考えよう。 問1 このとき,木片の加速度の大きさはいくらか。 M g 3 M+m g 4 M 9 問2 また ひもが木片を引く力の大きさはいくらか。 m² ①mg ② (M+m)g 3 M + m_g g 実際には, 木片と台の間には摩擦がある。 静止摩 擦係数μを求めるため、おもりの質量 m をいろい ろと変えて木片の運動を調べ、 次の結果を得た。 (1) m≦m では、木片は運動しなかった。 (2) m>m では, 木片は等加速度で運動した。

2022年東大物理で質問があります！ 第3問Ⅱ(1)で、 模範解答では、加えられた仕事p1Δv1が内部エネルギー変化量とあるのですが、 なぜ加えられた仕事がそう書けるのですか？ (定圧とみなせるということなのか、なぜそうみなせるのか困ってます) 明明後日本番なので答えてい... 続きを読む

28 2022 ⅡI 次にピストンを設問Ⅰの状態からゆっくりわずかに押し下げたところ、 領域1 の体 積VE から V - AV ,領域1の圧力がp から P1 + Api に,領域24 気体と外部の間で熱のやりとりはなかった。 以下の設問では, Api, Ap2, AT, AV から p2 + 4p2 , シリンダー内の温度がTからT + AT に変化した。この過程で はそれぞれ P1, P2, T, V1 + V2 より十分小さな正の微小量とし, 微小量どうしの は無視できるとする｡ (1) 温度変化 AT , P1, R, AV, を用いて表せ。 (2) Api P1 ア AV₁ が成り立つ。 V₁ + V₂ ア 東大理問題集 資料・問 領域 2 の圧力が に入る数を求めよ。 設問Iの状態からピストンについている棒を取り外し、おもりをシリンダーに接し ないようにピストンの上に静かに乗せたところ,領域1と領域2の体積、圧力、温 に変化はなかった。さらに図3-3のようにヒーターをシリンダーに接触させ気体を 温めたところ, ピストンがゆっくり押し上がった。 領域1の体積が2V1 になったとこ ろでヒーターをシリンダーから離した。 (1) このときのシリンダー内の温度を, T, V1, V2 を用いて表せ。 (2) 気体 XとYが吸収した熱量の合計を, R, T, V1, V2 を用いて表せ。 おもり 領域 1 気体 X 膜 領域2 気体 X, Y 図 3-3 ヒータ