受験番号| 第
番
物理
301
その2
第2問 図のよょうに、点0を原点とする直交座標系(x, , 2) があり、無
限に長い2本の平行導線PおよびQが、点Oからそれぞれ距離』だけ離
れたy軸上の点を通り、xy平面に垂直に固定されている。導線には大きさ
「の電流が、それぞれ』軸の負の向きに流れている。点Xはx軸上の位置x
にある。x>0とし、空間は真空であり,真空の透磁率をとする。導線
は変形しないものとし、太さは無視できるものとして、以下の問いに答えよ。
間1 導線Pを流れる電流が、導線Qの位置につくる組東密度の大きさを求
めよ。
(式と説明)
答
間2 導線Pを流れる電流のつくる磁場により、導線Qの長さ1の部分にはたらく力の大きさドを求めよ。また。導線間には
引力と岸力のいずれがはたらくか、解答欄の正しい方を丸で囲め。
(式と説明)
答
引力
岸力
間3 = 10cmのとき、導線Qの長さ 4,0mm の部分にはたらく力の大きさは0.40 Nであった。このときの電流の大きき!
は何Aか。曲=4元 × 10-"N/A'として計算せよ。
(式と説明)
答
A
間4 点Xにおける融東密度瓦は、導線P, Qを流れる電液のつくる磁東密度 瓦の合成により得られる。点Xにおけ
る風氏尻の向きをそれぞれ点Xを始点とする矢印で、系尻氏の記号とともに解答欄のxy平面図中に記入せよ。
図中のは点Xである。また。氏の大きさ B、を求めよ。
【式と説明)
QO
0
答
PO
Bx
問5 次の文章を読んで、アイは()内から適切なものを選びその番号を、(a)bは適切な数値を解答欄に記入せよ。
点Xをx= 2a の位置に固定した。そののち、導線P. Qを流れる電流の向きと大きさを調節したところ、点Xにおける
磁東密度の大きさは変わらず、向きがx軸の負の向きになった。このとき、導線Pを流れる電流は2軸の:D正,の負)
倍、導線Qを流れる電流は』軸の):D正, の負)の向きで、その大きさは
の向きで、その大きさは調節前の
(b) |倍である。
a)
調節前の
a
(式と説明)
答
イ)
b)
小計
点
