Question

sssyyy

なぜ十分時間が経過したら力がつり合うと分かるのですか？

金属棒を間隔 L [m] で平行に並べて
レールをつくり、水平面に対して傾斜角0
で設置した。 レールの下端a, b は抵抗値
R[Ω] の抵抗でつないである。 一様な磁束
[密度B [T] の磁場を鉛直下向きにかけた状
態で,質量m[kg] の金属棒をレールの上
a
R
b
B.
水平面
に水平に静かに置いた。 棒とレールとの摩擦と電気抵抗とは無視でき
棒はレールに対して常に直交しているものとする。 重力加速度をg
[m/s] とする。
(1) 棒が滑り下りるとき,抵抗に流れる電流の向きは,図中の a b と
b→a のどちらか。
(2)棒が速さ [m/s] で動いているとき,抵抗に流れる電流の大きさを
求めよ。
(3) 十分に時間が経過した後の棒の速さを求めよ。 このとき、棒はレー
ル上にあるものとする。
(4)(3)の状態のとき,抵抗で単位時間あたり発生する熱エネルギーQ
と重力が棒にする仕事率Pとの比を求めよ。

(3)電磁力IBLは水平方向にかかることに注意して,
レール方向での力のつり合いより
0
金ので mgsin=IBLcos ... ②
mg Rsin 0
...②
①②より v = (BLcos 0)2 [m/s]
なお,垂直抗力 N は N=mgcos 0 ではなく,
N=mgcosO+IBLsin0 となっていることにも注意。
COSH
B
3.
磁力線を切る
動きでV が発生
-8
N