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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。

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水素原子のエネルギー準位Enはプランク定数をh = 6.6×10⁻³⁴、真空中の光速を c = 3.0×10⁸、リュードベリ定数をR = 1.1×10⁷として、次の式で表される。
En = -hcR/n²（nは自然数）
この式を用いて以下の問いに答えよ。
（１）水素原子の基底状態のエネルギーはいくらか。
（２）第一励起状態（n = 2）と基底状態において、エネルギーの差はいくらか。
（３）水素原子のイオン化エネルギーはいくらか。

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2021年度「物理」共通テスト過去問解説です

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ド・ブロイ波の考え方、「運動する物質は波としての性質を持つ…？？」

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周囲を断熱材で囲んだ熱量計に水 250gを入れると、全体の温度が26.0°Cとなった。そこへ、100°Cの中で加熱し、湯を払った150gのアルミニウム球を入れ、静かにかき混ぜると、全体の温度が34.0°Cとなった。銅の容器と銅のかき混ぜ棒の質量はあわせて100g
、銅と水の比熱をそれぞれ0.39J/（g・K），4.2J/（g・K）とする。
（1） アルミニウムの比熱は何J/（g・K）か。
（2） アルミニウム球を水中に入れるとき、球に付着した湯も入ってしまった場合、平衡に達したときの温度は、34.0°Cよりも高くなるか、低くなるか。