Question

なぎさ

2番の(2)についてこのように立式できる理由を教えて下さい

図のように, 下向きの磁東案度の大きさがBの一様磁場を考える。この磁場中に、
千住aの円形レール二つを十分離して、 磁場に対し垂直に固定する。それぞれの円形
レールの上に,図のように金属棒をのせる。金属棒は円形レールと A, A°で接してお
り, 円形レールの中心0. 0'の回りを, 自由に回転できるものとする。ここで, 円形
レールと金属棒の摩擦は無視する。衝線を使い、図のような電気回路を作る。Sはス
イッチ, ァとRは抵抗値がァとRの電気抵抗を意味する。 また, 電気抵抗Rの両端をC
Dと呼ぶことにする。
右側の金属棒に外力を加え続け,図で示される方向に一定の角速度ので, 常に回し
続けるものとする。円形レール, 金属棒,電線の電気抵抗は無視するものとして以下
の問に答えよ。
II
はじめに,スイッチSを開いておく。
(1) OA間に発生する誘導起電力の大きさを求めよ。
(2) 抵抗Rに流れる電流の大きさを求めよ。 また, その方向は「C→ DJ, 「D→C」
のいずれであるか答えよ。
I 次に,左側の金属棒を動かないように固定し, スイッチSを閉じる。
(1) 0'A'間を流れる電流の大きさを求めよ。また, その方向は「O'→ A'], 「A'→
O」のいずれであるか答えよ。
(2) 0'A'間に発生する金属棒を回そうとする力の方向は, 右側の金属棒の回転と
「同方向」,「逆方向」 のいずれであるか答えよ。
I 次に,左側の金属棒を自由にしたところ, 一定の角速度の"で回転する
な
った。
(1) 0'A'間を流れる電流の大きさを求めよ。
(2) 0'A'間に発生する誘導起電力の大きさを, @', a, Bを用い
の起電力によって作られた電位は, 0, A'のどちらが高
(3) o'をo, r, Rを用いて表せ。
(4) rを固定し,Rを変化させることを考える。 このとき
び無限大の極限で, o'の値がどうなるか理由と共に簡単に
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( 抜)
B
o
金属棒
A
0。
0●
に
C
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5自 トロ
円形レール
R
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- 33 -

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