【理数個別の過去問解説】2020年度中央大学理工学部 物理 第2問(4)(5)(6)解説 - 質問解決D.B.(データベース)

【理数個別の過去問解説】2020年度中央大学理工学部 物理 第2問(4)(5)(6)解説

問題文全文(内容文):
図1に示すように抵抗とコイルをつないだ回路で,スイッチSを閉じたり開いたりしたときに回路に流れる電流を考えよう。電池の起電力をE,コイルの自己インダクタンスをL, 2つの抵抗の抵抗値は図1のようにr,Rとする。電池と直列につながれた抵抗値の抵抗は電池の内部抵抗と考えてもよい。また,導線およびコイルの電気抵抗は無視できるものとする。
スイッチSを閉じた後のある時刻にコイル,抵抗値Rの抵抗を図1の矢印の向きに流れる電流をそれぞれI₁,I₂と書くことにする。
スイッチSが開いていて回路に電流が流れていない状態でスイッチSを閉じたとき,その直後に回路に流れる電流は,I₁=(4) ,I₂=(5)となる。したがって,スイッチSを閉じた直後にコイルに生じる誘導起電力の大きさはE,r,Rを用いて(6)と表される。
チャプター:

0:00 オープニング
0:05 問題確認
0:13 (4)スイッチを閉じた直後にコイルに流れる電流
1:29 (5)スイッチを閉じた直後に抵抗に流れる電流
2:25 (6)スイッチを閉じた直後のコイルに生じる誘導起電力

単元: #物理#電気#大学入試過去問(物理)#理科(高校生)#中央大学
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
図1に示すように抵抗とコイルをつないだ回路で,スイッチSを閉じたり開いたりしたときに回路に流れる電流を考えよう。電池の起電力をE,コイルの自己インダクタンスをL, 2つの抵抗の抵抗値は図1のようにr,Rとする。電池と直列につながれた抵抗値の抵抗は電池の内部抵抗と考えてもよい。また,導線およびコイルの電気抵抗は無視できるものとする。
スイッチSを閉じた後のある時刻にコイル,抵抗値Rの抵抗を図1の矢印の向きに流れる電流をそれぞれI₁,I₂と書くことにする。
スイッチSが開いていて回路に電流が流れていない状態でスイッチSを閉じたとき,その直後に回路に流れる電流は,I₁=(4) ,I₂=(5)となる。したがって,スイッチSを閉じた直後にコイルに生じる誘導起電力の大きさはE,r,Rを用いて(6)と表される。
投稿日:2023.09.11

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問題文全文(内容文):
こちらの動画は、2025年1月19日(日)に実施された、2025年大学入学共通テストの物理の解答速報です。(LIVEで行った解答速報の抜粋版です)
当チャンネル講師が独自に行っている解説なので、解答の誤りなどがある場合がございます。その場合はご了承ください。必ず公式に発表される解答をご確認ください。

※訂正
動画内で解説したもの、求めたものは「動体棒に発生する誘導起電力」を求めたものです。ただ、問題で求めるものでは「コイルに発生する誘導起電力」を求める問題でした。
考え方としては「十分時間経過しているので、電流の時間変化「ΔI/Δt」の値が0となります。そのため、コイルに発生する誘導起電力の公式V=-N (ΔI/Δt)に代入すると、V=0となりまして、⑦が正しい答えとなります

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(1) 図のように、ばねがxだけ縮んでいるときの、ばねの弾性エネルギーはいくらか。
(2)(1)のときの物体の速さはいくらか。
(3) ばねが最も縮んでいるときのばねの縮みはいくらか。
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単元: #物理#理科(高校生)#原子
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
α線を金の原子核に向かって入射させた時、どれだけの距離まで原子核に近づくことができるか。金の原子核の電気量を1.3×10⁻¹⁷Cm、α線の電気量を3.2×10⁻¹⁹C、クーロンの法則の比例定数を9.0×10⁹N・m²/C²とする。また、金の原子核は静止したままであるとし、はじめ、α線は金の原子核から十分遠方にあって、その運動エネルギーが2.0×10⁻¹⁴Jであったとする。
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