とし、小球の大きさや回転、摩擦や空気抵抗は無視して以下の設問に答えよ。

�T　図

質量の比を求めよ。

�U　図

を東向きに同じ速さで滑らせたところ、小球

上の最初の位置を速さで西向きに通過し、一方、小球

の速さを，小球

の速さをとする。速さの比を求めよ。

(2) xを，，h，gを用いて表せ。

�V　前問の小球Bが、水平面Lから高さの地点と壁との間を東西方向に往復運動しているとき、図1-3のように小球Bをねらって質量の小球Cを水平面H上の点から発射した。水平面L上で小球Cはうまく小球Bに命中し、その後小球Bが壁で跳ね返ってから、小球Cと小球Bが両方とも水平面Hまで上がってきた。2つの小球は同じ速さで距離をに保ったまま水平面H上を同じ向きに進んだ。その方向は西から北に向けての角度をαとするとであった。

(1) 壁で跳ね返ったあとの小球Bの水平面Lでの運動の無機は、西から北に向けて角度β であった。を求めよ。

(4) 小球Cを発射した方向を東から北に向けて角度θ とする。を求めよ。

平面上に置かれた縦横の長さがともにの回路を一定の速さ

の座標をとする。磁束密度

の一様な磁場が、の領域にのみ紙面に垂直にかけられている。導線の太さ、抵抗およびコンデンサーの素子の大きさ、導線の抵抗および回路を流れる電流が作る磁場の影響は無視できるものとして、以下の設問に答えよ。

(1) のときに回路を流れる電流の大きさを求めよ。

(2) のときに回路が磁場から受ける力のx成分を求めよ。

(3) のときに回路が磁場から受ける力のx成分を求めよ。

(1) 図2-2に示した抵抗値Rの抵抗を2つ含む回路を用いた場合に対して、のときにPQ間の導線を流れる電流の大きさを求めよ。

(2) 図2-3に示した抵抗値Rの抵抗を3つ含む回路を用いた場合に対して、のときにPQ間の抵抗を流れる電流の大きさを求めよ。

(1) のときに導線を流れる電流の大きさを求めよ。

(2) のときに回路が磁場から受ける力のx成分を求めよ。

のように、透明な二つの密閉容器，

上にある二つのスリット，

は，から等距離にある。いま、平面波と見なせる単色光

�T　密閉容器，両方の内部に真空にした場合、光源から二つのスリット，までの光路長は等しいため、単色光は，において同位相である。

(1) スクリーンB上の点Pのx座標をX，とPの距離を，とPの距離をとしたとき、距離の差を、a，，Xを用いて表せ。ただし、Lはaやよりも十分に大きいものとする。なお、が1よりも十分小さければ、と近似できることを利用してよい。

�U　の容器内を真空に保ったまま、の容器内に気体をゆっくりと入れはじめた。一般に絶対温度T，圧力pの気体の屈折率と真空の屈折率との差は、その気体の数密度(単位体積あたりの気体分子の数)ρに比例する。

(2) 温度を一定に保ったままの容器内に気体を入れて圧力を上げると、スクリーンB上の干渉縞は、x軸の正方向、負方向のどちらに移動するか。理由をつけて答えよ。

�V　の容器内を真空に保ったまま、の容器を絶対温度T，1気圧(101.3kPa)の気体で満たした。このときの気体の屈折率をnとする。

(1) の容器が真空状態から絶対温度T，1気圧の気体で満たされるまでに、それぞれの明線はスクリーンB上を距離だけ移動した。気体の屈折率nを、を用いて表せ。

(3) 気体の屈折率を精度よく求めるには、測定値の正確さが重要になる。いま、(1)で測定したはの正確さで測定でき、(2)で測定したNは1本の正確さで数えられるとするとき、気体の屈折率は(1)の方法、(2)の方法のどちらが精度よく求められると考えられるか。理由を付けて答えよ。ただし、，，，とすること。

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