⑵の答えは合っているのですが、解き方が違いました。考え方は正しいですか。 また、⑶の答えが違ったのですがF=IBL=qvBとして解いたらダメな理由を教えてください。

[知識) 525. ホール効果 図のように, 3辺の長さがん, 3h, 6hの直方体の金属を水平に置き,一定の電流Iを流 して,鉛直上向きに磁束密度B の一様な磁場を加える と. ホール効果の現象が生じた。 次の各問に答えよ。 ただし,電子の電荷を -e, 金属中の単位体積あたり I B 面S 面丁 6h の電子の数をnとし, 金属中の電子は速さで運動しているものとする。 (1)電子が磁場から受ける力の大きさを求めよ。 例題44 3h (2)面Sと面Tの中央の2点間に電位差が生じた。この電位差 Vo を求めよ。また,高 電位側の面はどちらか。 (3) 電位差 V は,電流の大きさ」に比例する。Vを求めよ。 (岩手大改)

ローレンツ力の時の起電力の問題で毎回、BもSも変わってないように見えるから、どうして起電力が起こるのか分かりません。。教えて欲しいです！！(;;)

心 528. ローレンツによる起電力図のように,磁束密度 B〔T]の N 一様な磁場ある。 この磁場に垂直に置いた長さL[m]の導体棒 PQ を,右向きに一定の速さ [m/s] で動かす。 (1) PQ 内の1個の自由電子 (電荷 -e [C]) が受けるローレンツ 力の向きと大きさを求めよ。 (2) P, Q はそれぞれ正, 負のどちらに帯電するか。 L[m] B(T) P v[m/s] (3) P, Q が帯電すると, PQ内には強さE 〔V/m] の一様な電場が生じる。 この電場か 大きさはEを用いて表せ。 PQ内の自由電子が受ける力の向きと大きさを求めよ。 (4) PQ 間に生じる誘導起電力の大きさがBL [V] と表されることを説明せよ。 Q [知識] 529. 磁場中を運動する導体棒 鉛直上向きに磁束密 BB[T] b C

(f)なのですが、Iが正なのを考慮していると思うのですが、各電圧の正負がいまいちわかりません。詳しく解説お願いします。

東京工業大 東京工業大 問題 25 27 ロックどうし及び も傾くことはな =4の場合のみ T" 壁 2 (50点) 図1のように,長さの導線ab, cd と長さlの導線bc を直角につないで 作ったコの字形の導線 X を,水平に固定された直線状の導線Yにつり下げて 作った長方形の回路 abcd を考える。 Yの区間 adの一部は電池, 抵抗器, コイ ルスイッチで作った装置Zで置き換えることができ, Yの両端は絶縁されて いる。XはYを軸に滑らかに回転できるが, 平行移動や変形をしないものとす る。なお, YとZは動かない。 ab, cdの質量は無視でき, bcの質量はmであ り、重力加速度の大きさをとする。 また、磁束密度の大きさがBである鉛直 上向きの磁場が一様に存在している。 導線の太さと電気抵抗, コイル以外の自己 インダクタンス, 電池の内部抵抗, 空気抵抗はすべて無視できるものとする。 回路を流れる電流の正の向きをa→b c d と定める。また,aを通る鉛直 方向の直線と abがなす角を0とし,a から bに向かう向きが鉛直下向きのとき =0であり,ab→c→dの向きに回る右ねじが進む向きを正の向き と定める。さらに,Xの角速度をωとし, 微小な時間 At の間に が △0 だけ変 である。 化するとき,ω= も静止したまま At Asstod 9 を用いて表せ。 の大きさを, つなぐ糸の張力 Mがある値 M min 巨囲でどのように は 0 の値によっ Y d Z A AB a b m C X 図1 [A]図2のように、電圧Vの電池,抵抗値Rの抵抗器 スイッチSを使って 作 adの一部を置き換える。 スイッチをp側に入れると抵抗器のみ 2024年度 前期日程 物理 2024年度 前期日程 物理

どうして誘導起電力が発生？するのか分かりません。 教えて欲しいです🙇🏻‍♀️(;;)

P Q 388 動くコイルに発生する誘導起電力 右図のように、 長い直 線状の導線にI[A] の電流が流れている。 1辺の長さが[[m] の正 方形コイルを導線と同じ平面内に置き、矢印の向きに [m/s] の 速さで動かす。 コイルの辺 PSが導線A から [m] の位置を通過 する瞬間 コイルに流れる電流を求めよ。 ただし, コイルの抵抗 をR[Ω] 真空の透磁率をμ [N/A ] とし, コイルの自己インダ クタンスは無視する。 センサー 130 133 |ヒント 388 辺 PS, QR に起電力 vBlの電池が入ったとして考える。 Si R

(2)のジュール熱がIVではダメですか？IV でやったら上手く行きません、、(;;) 計算ミスかもしれないけど、、、💦 教えて欲しいです🙇‍♀️

例題 86 磁界を斜めに横切る導体棒 395 396 可変抵抗器 'E 平行レール 右図のように,鉛直上向きの磁束密度B [T] の磁 界中で, 導体でできた2本のレールが間隔/[m]だ け隔てて置かれている。 レールは水平面に対して 0〔rad〕 だけ傾いている。 レールの端に起電力 E[V] の電池と可変抵抗器を接続し, レール上に質 量m[kg] の導体棒 PQ を置いたところ, 導体棒は 水平を保ったままレールに沿って上昇し, 速さ [m/s] の等速度運動になった。 重 力加速度の大きさを g〔m/s'〕 とする。 摩擦はないものとし, 回路を流れる電流がつ くる磁界は無視する。 水平面 (1)導体棒に発生する誘導起電力の大きさは何Vか。 B, l, v, 0を用いて表せ。 (2) このときの可変抵抗器の抵抗値, また, 可変抵抗器で発生する単位時間あたり のジュール熱を,それぞれB, El, m, vg, 0を用いて表せ。

なぜ電流の向きは右のようになるのですか？

128 鉛直上向きで磁束密度Bの一様な磁界 中に, 十分に長い2本の導線abとcdが水 平に間隔だけ隔てて置かれている。 ac間 には、抵抗値 R の抵抗と起電力Eの電池がE- 接続されている。 導線 ab, cd間には,これ らと垂直になるように質量 M の導線Lが置 R BO C 鉛直上方から見た回路 かれている。 はじめ, Lは固定されており, Lと導線 ab, cd間の静止

(4)仕事率って単位時間あたりの仕事だと思ってF/⊿tにしたんですけど、解説の動画ではF×速度でした。 どうしてですか？(;;)教えて欲しいです🙇🏻‍♀️

図のように磁束密度B [T] の一様な磁場中に, 長さの導線 PQ が, 2本の平行な導線 RR, SS に垂直に,その両端を接して置かれている。 RS 間には抵抗値rの抵抗がつながれ ており,閉回路を作る面 PQRSは磁場に垂直であるとする。 また, すべての導線および接触 点の電気抵抗は無視してよい。 B A R₁ R S P S₁ 磁束密度の大きさをBにして十分時間が経過した後, 導線 PQ を一定の速さひ で RR1, SS」 に沿って右方へ動かすとする。このとき, (1)閉回路 PQRSP に誘導される起電力の大きさを求めよ。 (2) 閉回路 PQRSP に流れる電流の大きさを求めよ。 (3)抵抗から発生する, 単位時間当たりのジュール熱を求めよ。 (4) 導線 PQ が磁場から受ける力の大きさ, 外力のする仕事率を求めよ。

⑵で「抵抗をつなぐと」とありますが、抵抗をつなぐ前にも誘導電流は生じているのではないのでしょうか？ 解説を読むと抵抗がついてから誘導電流が生じているような書き方をしていて、この説明の真意は何なのかが分かりません。 拙い説明で申し訳ないですが、回答よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

At 11 電磁誘導 指針 図aのような, 巻数 100, 断面積 3.0 |×10-4m² のコイル内の磁束密度 |B[T] が,図b のグラフのように 変化する。磁束密度はコイル内で は一様であるとし,図aの矢印の 向きを正とする。 B B[T] A a 4.0- B 打ち消す 2.0 t(s) 磁束の変化 図 b (1) コイルのAB間に生じる誘導起電力の大きさは何Vか。 (2) AB間に抵抗をつなぐと, 流れる電流の向きは①か② のどちらか。 ①A→コイル→B ②B→コイル→A 誘導起電力の大きさは,v=-N24」で求める。誘導起電力の向きは、レンツの法則 (p.309) で判断する。 解 (1) ⊿t 2.0sの間に磁束密度は⊿B=4.0Tだけ増加している。 「Ø=BS」 (p.297(70) 式) より, 磁束の変化 40と4B の間には, 4D = ⊿BS. が成りたつ。 ファラデーの電磁誘導の法則より V =|-2|= 40 AB S N = =N- At At = = 100 x 4.0 × ( 3.0×10 -4) = 6.0×10-2V 2.0 誘導起電力を求める際 は、磁束密度の変化で はなく磁束の変化を考 える点に注意する。 (2) AB間に抵抗をつなぐと, コイルには外から加えられた磁束の変化を 打ち消すために,下向きに磁束を生じるような誘導電流(B→コイル →A→抵抗の向き)が流れる。よって ② 14 断面積 S[m²], 巻数 Nのコイル内の磁束密 度B[T] が, 図のように変化する。 磁場はコ イル内では一様であるとする。 ①~③の区間 B↑ Bo

この問題の（4）で（ΔB/B）^2の項は無視してるのにΔB/Bの項は無視していないのはなぜですか？

133. <ベータトロン〉 時間変化する磁場による荷電粒子の加速について考えよう。 図のように、原点Oを通り互いに直交するx軸, y 軸, z軸をと る。 AB (1) 等速円運動する荷電粒子の速さを求めよ。 2軸の正の向きに一様で時間変化しない磁場が加えられてお り,その磁束密度の大きさをBとする。この磁場中に質量 m, 電荷 g (>0) の荷電粒子を入射したところ,xy 平面上で原点O を中心とする半径rの等速円運動をした。 y m x v 荷電粒子の円運動は,半径rの円形コイルを流れる電流とみなすことができ,円形コイル を貫く磁束はBで与えられる。このことを用いて, 磁場を時間変化させたときの荷電粒 子の運動について考える。ただし,この電流がつくる磁場は無視できるとする。円形コイル 内部と円形コイル上の磁束密度の大きさを時間とともに一様に増加させる。増加を開始して から微小時間 ⊿t 経過したとき,磁束密度の大きさは微小量⊿B (>0) だけ増加した。 なお、 (4)(5)では2つ以上の微小量どうしの積は無視して計算すること。 (2) 円形コイルに誘導される電場の大きさを求めよ。 闘 (3) 誘導された電場により荷電粒子の速さは増加する。 その理由を述べ, 速さの微小な増加 量⊿v を求めよ。 *(4)磁場の増加により円運動の半径は変わらないと仮定して,荷電粒子にはたらくローレン ッカの大きさと遠心力の大きさを計算し,ローレンツ力は遠心力より大きいことを示せ。 したがって,磁束密度を一様に増加させると軌道が円からずれる。 元の円軌道を保つには, 磁束密度の増加量を一様ではなくすればよい。 このとき,円形コイル内部の磁束密度の大き さの平均値をĒとすると,円形コイルを貫く磁束は2万で与えられる。微小時間⊿t経過 する間に, Bを微小量 4B 増加させ, 円形コイル上の磁束密度の大きさを⊿B'増加させたと ころ,もとの円軌道が保たれた。だだし、磁束密度の大きさはz軸からの距離と時間だけに 依存するものとする。 (8) AB4B' の比 AB AB' を求めよ。 〔22 大阪公立大〕

（1）の答えが何故sinでなくcosなのかが分かりません 教えてください🙇‍♀️

問題 25. 交流回路 (108) 交流の発生 CHOM 図のように, 磁束密度の大きさ B〔T〕 の一様な磁場中に,一辺の長さ (21〔m〕 の正方形コイル abcdを置いた。 このコイルは,辺bcの中点を通り辺 ab に平行な軸のまわりに回転するこ とができ,この回転軸が磁場と垂直に B b C N 物理 R f S なるように設置されている。 時刻 t = 0〔s) において,辺bcは磁場と平行で あり,cからbへの向きが磁場の向きと一致していた。 このコイルに抵抗値 R[Ω] の抵抗を接続し、 コイルを図に示した向きに一定の角速度 [rad/s〕 で 回転させた。 ただし, コイルの誘導起電力および抵抗を流れる電流は, a→b→c→d→efaの向きを正とする。 (I) 時刻において,辺ab に生じる誘導起電力はいくらか。 (2) 時刻において, コイル abcd全体に生じる誘導起電力はいくらか。 (3)時刻において, 抵抗を流れる電流はいくらか。 (4) 抵抗を流れる電流の実効値はいくらか。 (5)抵抗で消費される電力の平均値はいくらか。 <福岡大〉 解説 (1)0 <wt<〔rad〕のときに 2 ついて,コイルをad側から見て考えよう (右 図)。 辺ab は, 半径[m〕, 角速度w [rad/s〕 で回転しているので,速さはww [m/s] である。 時刻 [s] では, コイルが磁場方向からwt[rad〕 磁場に垂直な成分 lw wt wt lwcoswt a(b) N S d(c) a (b) |d(c) Iw 金 (3) だけ傾いているので,辺abの速度の磁場に垂直な成分はlwcoswt[m/s]で ある。 辺ab に生じる誘導起電力Vab 〔V〕 は, a→bの向きに生じ, 正なので, Vab=Wwcoswt・B・21=21wBcoswt[V〕 (2)(I)と同様に考えて,辺cdに生じる誘導起電力 Va〔V〕は, c→dの向きに生 じ,正なので, Ved=212wBcoswt[V] また,辺bcと辺adには誘導起電力は生じない。 したがって, コイル abcd