1. No category

2014 埼玉医科大学 後期 物理
1
解答
1
④
11
⑧
2 ⑦
3 ③
12 ③
4 ⑤
5 ⑦
6 ①
7 ⑨
8 ⑤
9 ⑦
10 ⑤
13 ③
解説
問１
運動方程式： ma   kx
P
・・・①
Q 単振動の角振動数を  とすると，①より， a  
よって，周期 T 
k
x   2 x
m
∴

k
m
2
m
 2

k
問２
斜面方向の力のつり合いより， mg sin 30  kd  0
∴
d
mg
2k
問３
P
k(x d)
運動方程式より， ma  ) kx  mg sin 30  ))
Q
k
単振動の角振動数を  とすると， a  ))
(x d)  ) 2 (x ) d)
m
よって，周期 T ' 
問４
∴

k
m
2
m
 2

k
1
9
3
K1  0 ， U1  k(3d) 2  kd 2 ， U ' 1  mg  3d sin 30   mgd
2
2
2
問５ 力学的エネルギー保存の式は，
9
3
1
0  kc 2   ) mgc F  0  kx c 2  ( )mgx c sin 30)
2
2
2
となり，これより， x c   c
問６
物体にはたらく摩擦力の大きさを f,垂直抗力の大きさを N とすると，力のつり合いより，
斜面に平行な方向： mg sin 30  f  k  3d  0
斜面に垂直な方向： N  mg cos 30  0
２式より， f  mg ， N 
3
mg
2
物体が動き出すためには， f   0 N であればよい。
∴
0 
2 3
3
1
©創医塾 京都
本サービスに関する一切の権利は著作権者である創医塾京都に帰属します。掲載の全部または一部についての無断複製・転載を禁じます。
2014 埼玉医科大学 後期 物理
W  ) ' mg cos 30(3c ) x)  )
問７
3
 ' mg(3c ) x)
2
問８ 摩擦力がした仕事の分だけ，力学的エネルギーが変化するので，
K1 '''
U1 U1 ' W  K3 ''
U3 U3 '
問９ 問８より，
9 2
3
3
1
0 ''))
kd

mgd F
 ' mg(3d ) x D )  0 '')
kx D 2 ( mgx D sin 30)
2
2
2
2
これより，
x D  (2 3 ') 1)d
2
解答
14
⑥
15 ⑥
16 ⑤
17 ⑦
23
②
24 ②
25 ②
26 ②
18 ②
19 ④
20 ⑤
21 ⑨
22 ②
解説
問１ ファラデーの電磁誘導の法則より，誘導起電力の大きさは，単位時間当たりの磁束変化の大きさ
に等しいので， E0  Bav 0 である。キルヒホッフの法則より，
E  E0  R1 I0
∴
I0 
E  E0
R1
PQ を流れる電流が磁場から受ける力の大きさは，
f0  BaI0
であり，PQ は一定の速さで移動しているので，力のつり合いより，外力は K 1 に近づく向きに大きさ
f 0 なので，その仕事率は，
P0   f0 v 0
である。抵抗値 R 1 の抵抗での消費電力は，
P1  R1 I0 2
であり，電池の供給電力は，
P2  EI0
である。
問２ 斜面方向の力のつり合いより，
mg sin m 1  BI1 a cos m 1
である。このとき，誘導起電力がゼロであることに注意して，キルヒホッフの法則より，
I1 
E
R1
である。よって，
2
©創医塾 京都
本サービスに関する一切の権利は著作権者である創医塾京都に帰属します。掲載の全部または一部についての無断複製・転載を禁じます。
2014 埼玉医科大学 後期 物理
tan m 1 
BI1 a
BEa

mg
mgR1
問３ 斜面方向の力のつり合いより，
mg sin m 2  I2 Ba cos m 2
∴
I2 
mg tan m 2
Ba
また，誘導起電力の大きさが Bav1 cos  2 になることから，キルヒホッフの法則より，
E  Bav1 cos  2  I2 R1
∴
v1 
E  I2 R1
Ba cos  2
問４ 誘導起電力の大きさが Bav 2 cos  2 になることから，キルヒホッフの法則は，
Bav 2 cos  2  R2 I3
となり，また，斜面方向の力のつり合いより，
mg sin m 2  I3 Ba cos m 2
・・・①
なので，２式より，I 3 を消去して,
v2 
R2 mg sin m 2
( Ba cos m 2 ) 2
となる。抵抗値 R 2 の抵抗での消費電力は，PQ が単位時間あたりに重力になされる仕事に等しく，
P3  mgv 2 sin m 2
である。
3
解答
27
③④⑤
28 ③⑤
29 ①③⑤
30 ①②⑤
31 ⑦
32
⑧
33 ③⑦
解説
問１ ③は光の屈折，④と⑤は光または電磁波の干渉である。⑥は電子の波動性（物質波）である。
問２
Vmax は，飛び出す電子の最大運動エネルギーで決まり，光の強さや振動数によらない。
問５ 金属の仕事関数を W，飛び出す電子の最大運動エネルギーを
1
mv max 2 とすると，光電効果のエ
2
ネルギー保存則より，
1
h  W  mv max 2
2
・・・①
1
また， mv max 2  eVmax が成り立つので，
2
h
W
Vmax   
e
e
・・・②
h
となり，図２のグラフは，傾き の直線であることが分かる。
e
3
©創医塾 京都
本サービスに関する一切の権利は著作権者である創医塾京都に帰属します。掲載の全部または一部についての無断複製・転載を禁じます。
2014 埼玉医科大学 後期 物理
問６
1
   0 のとき， mv max 2  eVmax  0 なので，①より，
2
h 0  W
・・・③
①－③より，
h ( )  0 ) 
1
mv max 2
2
∴
v max 
2h( )  0 )
m
問７ ②より，金属の種類を変えてもグラフの傾きは変化しないことが分かる。
4
©創医塾 京都
本サービスに関する一切の権利は著作権者である創医塾京都に帰属します。掲載の全部または一部についての無断複製・転載を禁じます。