(3) 考え方が分かりません。解説をお願いします🙇‍♀️

2 【I】 真空中にx軸,y軸、z軸をとる。 図1のようにxy平面を紙面上にとる と,z軸の正の向きは紙面に垂直で、裏から表への向きとなる。y軸正の向 きに磁束密度の大きさ B [T]の一様な磁界が存在する。 この磁界中におけ る,質量m[kg],電気量Q [C] (Q>0)の荷電粒子Aの運動を考える。重 力の影響は無視できるものとして, 以下の問(1)~(7) に答えよ。 2 0 y 図 h B XV.

物理　磁界 21番の答えが180°で、解説に右ねじの法則よりって書いてあるんですけどどうやって使うんですか？

図1のように、大きさの直流電流が2軸上を負から正の向きに流れている。 xy平面上に これを 図示すると図2となる。 原点Oからy軸の正の向きにだけ離れた点での磁界 の向きは,x軸か ら反時計回りに 21 |傾いており、万の大きさは22 である。 ただし, 円周率をとする。 21 ①0° の解答群 4 22の解答群 /3 I 6 TA I Ta (2) 30° (2) 60° 1 2ña a 2√3 / 3 Ta 0 図 1 y O 図2 0 H 紙面の裏から表への向きを示す ④90° 反時計回り 時計回り (6) ⑤ 180° 2 xa 21 ⑥ 270°

この問題で解説だとレンツ・ファラデーの法則による誘導起電力の公式V=|-ΔΦ/Δt|で解いているのですが、 問題文から磁束密度がBで一定と書いてありかつ、導体棒が磁束を横切るのでローレンツ力による起電力V=vBlで解くのではないのですか？

物理 問4 長さ2ℓのまっすぐな細い棒 OPQ がある。 OP部分は長さlの不導体でで きており, PQ部分は長さlの導体でできている。図4のように、この棒 表の向き) の磁場(磁界)中に水平に置いて、 水平面内で点0 を中心として 印の向き(図4の反時計回り)に一定の角速度で回転させる。このとき, PQ間に生じる誘導起電力の大きさはいくらか。 また、点Pと点Qはどち OPQ を 磁束密度の大きさがBで一様な鉛直上向き(紙面に垂直で裏から W らが高電位か。 これらの組合せとして最も適当なものを,後の①~④のうち から一つ選べ。 4 O 誘導起電力の大きさ / Bl² w 1/ Bl ²00 32 2/Bl³ co 3 Blu 高電位 P Q P Q -G =220² MOL V url= 2 Blw² 1/tw. Al

【交流の発生】sinからcosに変わる理由がわかりません。

表せ。 (8)抵抗、コイル, コンデンサーで消費される電力を時間平均すると,それぞれいく になるか。 センサー 137,138, 140 404 物理 交流の発生 右図のように,一様な磁界 中で、図の向きにコイルを毎秒50回転させたと ころ, 端子 PQ間に生じた交流電圧の実効値が 2.0mVになった。 このコイルの回転数を毎秒200 回にしたとき,Pに対するQの電位はどのように 変化するか。横軸に時刻 [ms] をとり,縦軸に電位 V[mV〕をとってグラフに描け。ただし、右図の 0=0のときを 時刻 0 とする。 29

【電磁誘導】の問題です。 このNはなぜ1なんですか？文章のどこ見ても明記されてないです

コイルを含む回路について詠める。 「スイッチを入れるとできる逆電圧 ~ 時間が経つと導線となる~♪」 右図のように、真空中で,鉛直上向きの磁束密度B[T〕の一 様な磁界中にコの字型の回路が水平に置かれている。Rは抵抗 635 動く導体棒に発生する誘導起電力 次の文のを埋めよ。 36 動く導体棒に発生する誘導起電力鉛直上向きの一様」 4B r[m/s]で右向きに動かしたとき, [[s〕間でコイルの面積Sは 100mだけ増加するので、コイルを貫く磁束は② (Wb)だけ増加する。 したがって, ③の法則より､回路に 発生する起電力Vの大きさは ④ 〔V〕 となる。このとき, 導体棒 ab を流れる電流の 点aより点bの電位のほうが ⑧ い。 回路を流れる電流がつくる磁界を無視すると 強さは⑤][A] となり,電流の向きは⑥の法則より ⑦ の向きとなる。 また, 導体棒が磁界から受ける力Fは ⑨ 〔N〕 となる。 摩擦がないとすると, 導体棒ab を 一定の速さで動かすために加えるべき外力の大きさ F'は ⑩[N]となり, 外力Fが f[s]間にする仕事 W は ⑩1〔J〕となる。一方,その間にRで発生するジュール熱 Q ] は[②] [J] となる。これより,WとQとの間には⑩3という関係が成り立つことが わかる。 センサー 131, 133, 134 R a V 28 Ħ

物理の磁場の合成の問題です。(2)の解答が14A/mとなっているのですが、どうしても答えが合いません。 解き方を教えていただけるとありがたいです🙇‍♀️

末問題 磁界の合成 平行電流間ではたらく力 祇面に垂直に表から裏へ, 点B, C には紙面に垂直に 真空中に一辺 0.20mの正三角形ABCがあり,点Aに 長から表へ,それぞれ 5.0A の十分に長い直線電流が流 れている。 点Dは正三角形ABC の重心である。 真空の 磁率を 4π×107 N/A' として,次の問いに答えよ。 点Aを通る電流が点Dにつくる磁界の強さと向きを求めよ。 BO (3) 点Aを通る電流が, 点 B, C を流れる電流がつくる磁界から単位長さあたりに受 ②点A, B, C を通る電流が点Dにつくる合成磁界の強さと向きを求めよ。 ける力の合力の大きさと向きを求めよ。 5 p.277 例題1, p.285 例題 3 0.20m p.289 例題 4. p.290

物理　ローレンツ力 （4）のとき フレミングの左手の法則を使うときに親指に合わせるのは ローレンツ力の方向ですか？

A- 真空中に平行に置かれた平面電極A,Bが 強さE(N/C〕の一様な電場(電界)をつくって 負 いる。この電場に垂直に, 質量m 〔kg〕, の電荷g〔C〕 (g> 0) の粒子が速さv[m/s] で電極間の左端の位置 0から入射した。 そ の後, 粒子は図のように紙面内に曲線を描い て右端の位置Qに到達した。 電極の長さを1〔m), 重力の影響はないとする｡ (1) 電場の向きを下の []の中から選べ。 -9 0 B Q P [AからB, B から A, 紙面の表から裏、 紙面の裏から表] (2) 電場から粒子に加わる力の大きさを求めよ。 (3) 粒子がQに到達したとき, ずれた距離PQはいくらか。 m, g, E, l, v を用いて答えよ。 (4) 次に, 粒子が直進しPに到達するように磁場(磁界) を加えた。 この磁場 の磁束密度の大きさをE, vを用いて表し、向きを下の []の中から選べ。 [AからB, B から A, 紙 紙面の表から裏、 紙面の裏から表] 面 の , 表から裏

アはなぜ磁界が①の向きだとわかるのですか？

144. 電流が磁場から受ける力 02分 電流 が磁場(磁界) から受ける力について考えよう。 次の文章中の空欄アイに入れる矢印の 番号として最も適当なものを、 右の図の①~④ のうちから1つずつ選べ。 ただし、図の矢印 ① ~ ④ は,電線に垂直な面内にある。 電線 A 電線 B ① >CONE SAN (①④ 800# 電線に垂直な面 右の図のように, 平行に置かれた2本の直線状 電線 A,B のそれぞれに, 逆向きの電流を流す。 電線Aに流れる電流は,電線Bの位置に矢印ア の向きの磁場をつくる。 また, 電線 B にも電流 が流れているので、電線 B は, 矢印イの向きの力を受ける。す [2006 本試] 電流 電流

2番のローレンツ力の向きって速さvを力の向きにして左手フレミングでいいんですか？　なんか、違う気がします

120 誘導起電力の発生のメカニズムを考えてみよう。 図に示すように, 磁束密度B [T または Wb/m²] の一 様な磁場(磁界) に垂直に置かれた長さ [m]の1本の 導体棒 CD を、棒自身にも磁場にも直角方向に速度 [m/s]で動かしてみる。 導体棒 B ひ

(シ)で直列(問題の図4)と並列(問題の図5)の時のコンデンサーに蓄えるエネルギーを比較しているのですが(シ)の解説で0＜ω^2LC＜2の時とあるのですがどうしてこの範囲になるのか分かりません。 ω^2LCが2より大きい値を取った時は考えないのでしょうか？ 出典:難問題の... 続きを読む

Chapter 1 電磁気 Section 4 交流と荷電粒子の運動 192 例題 35 交流回路② 以下の空欄(ア)~(シ)にあてはまる式または語句を解答用紙の該当す る欄に記入せよ。 また, 空欄(a), (b)にあてはまる答えを図3から選び、 その番号を解答用紙の該当する欄に記入せよ。 る。したがって、同じ電圧振幅 V を発生する交流電源に接続するとき, コンデンサーが蓄えるエネルギーの最大値は直列接続の場合( [J] であり, 並列接続の場合(ク) 〔J〕 である。 また, コイルが蓄え るエネルギーの最大値は、 直列接続の場合は) [J] であり,並列 接続の場合は) [J] である。 並列接続の場合, コンデンサーが蓄 えるエネルギーの最大値とコイルが蓄えるエネルギーの最大値が等 しくなるのはω=)〔rad/s〕のときである。 コンデンサーから放射される電磁波の強さは, コンデンサーが蓄積 するエネルギーに比例するとしよう。 交流電圧源の電圧振幅 Vo を一 として、交流電圧の角振動数を変えて電磁波の放射エネルギーを大 きくしようとするとき, コイルとコンデンサーの直列接続と並列接続 とを比較するとシン) 接続のほうがより強く電磁波を放射すると考 えられる。 図1に示すように, 電気容量がC〔F〕] のコンデンサーを角振動数ω [ rad/s ] の交流電圧を発生する電圧源に接続する。 回路には時間を [s] として,図2に示すようなIo cos wt 〔A〕 の交流電流が図1の矢印の 向きを正として流れる。 t=0s でコンデンサーの電圧は0Vで,コンテ ンサーの蓄える電荷はOCであった。 交流電流が流れることによって 時刻に図1のコンデンサー上側の極板が蓄える電荷は) [C]で あり、コンデンサー両端の電圧は() [V] である。この交流電圧 はコンデンサーの極板間に,時間的に変動する電界を作る。 変動する電界付近には, 変動する磁界が発生する。 図2の0<t< / 200の間では,コンデンサーの極板間の電界の向きは図3の(a) の向きである。この向きの電界の時間変化率は0<t < π/20 の間で正 であり、この間に変動する電界は、コンデンサーの上側極板に流れ込 む電流が,そのままコンデンサーの極板間を流れるものと考えた場合 に発生する磁界と,同じ向きに磁界を発生する。 したがって,0<t <π/20の間にコンデンサー周囲に発生する磁界は図3(b)の向 きである。 この磁界の周りには、変動する電界がさらに発生する。 こ うして、コンデンサーの周りには、次々と変動する磁界と電界が発生 し、周りの空間に伝えられる。 これが電磁波である。 光の速さをc[m/ s] とすると,このコンデンサーから放射された電磁波の波長は(ウ) [m〕 と計算される。 コンデンサーから電磁波を発生させるとき, コンデンサーとコイル を接続した回路がよく用いられる。 電気容量C [F] のコンデンサーと 自己インダクタンスL [H] のコイルを,図4のように直列接続する場 合と,図5のように並列接続する場合を比較しよう。図4の直列回路 I cos at 〔A〕 の交流電流が流れるとき, 電圧源が発生する電圧の振 幅は国〔V〕である。 一方, 図5の並列回路のコイルとコンデンサー Vosin at 〔V〕 の電圧を加える場合には, コンデンサーに流れる電流 の振幅は(オ) [A], コイルに流れる電流の振幅はカ) [A] であ 図 1 考え方の キホン 電流 415 図4 電流 [A] Io 0 -10 2ω ② 3 w2w 図2 図5 2x 時間 t(s) コンデンサー -0 電流 図3 (同志社大) 交流で電圧や電流を求める場合、 普通は,振幅(最大値) と位相を 別々に処理すればよい。 振幅はオームの法則から求め、位相はπ/2 だけ進むとか遅れるとかを判断し, cot+π/2とかwt-π/2とかとすればよい。ただ この問題では、設問の順序からみて、 微分や積分を用いて解答するのが、出題者 の意図であろう。 1-4 交流と荷電粒子の運動 電磁気 193