<発展例題 78 運動する導体棒に生じる誘導起電力・
図のように,鉛直下向きで磁束密度Bの一様な磁場
中に,起電力Eの電池をはさんだ間隔lのコの字型の
導線のレールを傾きの角で固定する。 これに電気抵
抗Rをもつ長さ 質量mの導体棒PQをのせ、手で
押さえておく。 手を静かに放すと, PQはレールに直交
IN
したまま斜面を上昇した。 PQ とレールとの間の摩擦およびPQ以外の部分の電気
抵抗はなく,重力加速度の大きさをgとする。 大の比
LUPO OF
(1) PQの速さがになった。このときの誘導起電力の大きさ V,PQを流れる電
流の大きさⅠ, この電流が磁場から受ける力の大きさF を求めよ。
(2) 手を放してもPQ が動かない場合の傾きの角を0とする。 tano はいくらか。
17
解答
考え方 (1) 誘導電流が閉回路を貫く下向きの磁束をつくるように、 誘導起電力が生じる。
(2) 手を放してもPQが動かないv=0 で, PQ が受ける斜面方向の力はつりあう。
(0)
い
(1) V=
I1=
|_1.44 |_ B•lu4tcos0 _Pioned
=vBicoso
icos
4t
v=|-1.40|=
GRE-VE-vlcose F=IBl=-
=
R 直で上R
BI P
10
> [補足]
A]\T
(E-vBlcos0) Bl 10 B
F
R
25
191 21
が受ける斜面方向の力について,v=0 の場合のF (=)
50
Bに垂直
04t
vat cose