大阪医科大学物理2012年第4問
以下の問に答えよ。
- 水の入った容器の中に発熱量$17.0$kWのヒーターを入れて加熱している。水温は$100\ {}^\circ\mathrm{C}$になっており、さらに加熱すると水が蒸発して、容器が空になる恐れがある。それを避けるため、水量が一定値を保つように水を注入したい。1分間に何gの水を注入すればよいか。ただし、注入する水の水温は$30\ {}^\circ\mathrm{C}$で、水の比熱および気化熱は、それぞれ$4.18\text{J}/(\text{g}\cdot\text{K})$、$2.26\text{kJ}/\text{g}$である。
- 次の文章の下線部が正しければ$\bigcirc$を、誤っていれば正しい語句を解答棚に記入せよ。
- 正に帯電している棒をスチール製の空き缶に近づけると、(a)電磁誘導により金属中の自由電子が移動し、スチール缶が棒に（b）引き寄せられる。その棒を遠ざけてから、負に帯電させた棒を近づけると、スチール缶は(c)遠ざけられる。なお、棒とスチール缶が接触することはないものとする。
- $20\ {}^\circ\mathrm{C}$の部屋から$5\ {}^\circ\mathrm{C}$の室外に出た音の高さは(d)高く、速さは(e)遅く、波長は(f)長くなる。
- 金属$\text{A}$と金属$\text{B}$でできた王冠がある。$\text{A}$と$\text{B}$の割合を調べるため、王冠と同じ質量の$\text{A}$の塊と$\text{B}$の塊を用意した。そして、水をいっぱい入れた容器に、王冠、$\text{A}$の塊、$\text{B}$の塊を沈めると、それぞれ、水が$640\text{cm}^3$、$400\text{cm}^3$、$800\text{cm}^3$あふれ出た。王冠中の金属$\text{A}$の質量の割合は何パーセントか。
- 図のように$30\text{V}$、$12\text{V}$の電池と、$60\Omega$、$30\Omega$の抵抗、および可変抵抗$\text{R}$を接続して回路を作った。
- $\text{R}$の抵抗値を$20\Omega$にすると、$\text{R}$に流れる電流はいくらか。
- $30\Omega$の抵抗に電流が流れないようにするには、$\text{R}$の抵抗値をいくらにすればよいか。