125* 細い導線で作った半径a [m]の円形レール (S,
P間は切れている)があり,このレール面の中心
Oとレール上の点Pとの間には R [Ω] の抵抗が
接続されている。さらに,中心0とレールの間
には,レールに接しながら回転できる導体の棒
OQ が橋渡ししてあり, この棒は一定の角速度 ①
[rad/s]で回転している。 レール面には,それに
垂直に磁束密度B [T]の一様な磁場(磁界) が紙面
の表から裏への向きに加わっている。
(1) コイル OPQを貫く磁束は4t〔s〕間にどれだけ増加するか。
(2) 抵抗R[Ω]の両端に発生する電位差V を求めよ。 また, 抵抗を流
れる電流の向きはO→PかそれともP→Oか。
S.P
SP
R
Ø
B
奉
SI
(3) 抵抗R 〔9〕 で消費する電力はいくらか。
(4) 棒OQ が磁場から受ける力はいくらか。 その向きは回転と同方向
か, 逆方向か。
(5) 棒OQを一定の角速度 [rad/s]で回転させるために必要な外力の
仕事率 P はいくらか。
(東京電機大+ 筑波大)