設問4の（c）の解き方がわかりません。 めちゃむずいです。。 教えていただきたいです。。。

W V= 4. この紙面に垂直で表から裏に向かう一様な磁場を 考え、その磁束密度をBとする。磁場に垂直な長 方形の導線 abcd を設置して、一辺 be を速さvで 右側へ動かすとする (図1参照)。 これについて下 記の問いに答えなさい。 =vBL.. 答 4 速さvで磁場内を移動している導線 bc は起 電力V= vBI の電池と同等である。 図2の電 池の電圧をV=vBI とすると、 図1と図2は 同等である。したがって、 電流はc→d→a→b の向きに流れる。 荷電粒子qがbからcへ移動するのは磁場 からF= qvBの力を受けるからである。 した がって、図1では、導線の運動エネルギーが 磁場を介して起電力を生み出していることが 分かる。図2では電池の化学エネルギーが起 電力の源である。 答 d C c' a bb C 図1:時刻1において、可動導線は bc の位置にあった とする。 破線 b'c'は時刻1+ Ar における可動導線の位 置を表している。 P V (a)辺be 上の正の電荷qを帯びた自由荷電粒子 が磁場から受けるカFの大きさと向きを求 a b めよ。 図 2: 解答 Fは次式で与えられる。 (c) 荷電粒子が cdab 間を移動している最中は、 電 気エネルギーは磁場から荷電粒子に供給され ないことを確かめなさい。 つまり、この区間 では、荷電粒子の移動方向とローレンツカは 常に直交していることを示しなさい。 F= gixB すとBがなす角はェ/2であるから力の大きさ Fは次式で与えられる。 F= qvB…答

設問4の（c）が誰もわかりません。。 教えていただければ幸いです！！！！！！！

W V= 4. この紙面に垂直で表から裏に向かう一様な磁場を 考え、その磁束密度をBとする。磁場に垂直な長 方形の導線 abcd を設置して、一辺 be を速さvで 右側へ動かすとする (図1参照)。 これについて下 記の問いに答えなさい。 =vBL.. 答 4 速さvで磁場内を移動している導線 bc は起 電力V= vBI の電池と同等である。 図2の電 池の電圧をV=vBI とすると、 図1と図2は 同等である。したがって、 電流はc→d→a→b の向きに流れる。 荷電粒子qがbからcへ移動するのは磁場 からF= qvBの力を受けるからである。 した がって、図1では、導線の運動エネルギーが 磁場を介して起電力を生み出していることが 分かる。図2では電池の化学エネルギーが起 電力の源である。 答 d C c' a bb C 図1:時刻1において、可動導線は bc の位置にあった とする。 破線 b'c'は時刻1+ Ar における可動導線の位 置を表している。 P V (a)辺be 上の正の電荷qを帯びた自由荷電粒子 が磁場から受けるカFの大きさと向きを求 a b めよ。 図 2: 解答 Fは次式で与えられる。 (c) 荷電粒子が cdab 間を移動している最中は、 電 気エネルギーは磁場から荷電粒子に供給され ないことを確かめなさい。 つまり、この区間 では、荷電粒子の移動方向とローレンツカは 常に直交していることを示しなさい。 F= gixB すとBがなす角はェ/2であるから力の大きさ Fは次式で与えられる。 F= qvB…答

大問4の（c）の問題の解き方がよくわかりません。 教えていただければ幸いです！！

則を表して W V=ー= vBL 答 4. この紙面に垂直で表から裏に向かう一様な磁場を 考え、その磁束密度をBとする。 磁場に垂直な長 方形の導線 abed を設置して、一辺 be を速さvで 右側へ動かすとする(図1参照)。これについて下 記の問いに答えなさい。 速さvで磁場内を移動している導線bc は起 電力V= vBI の電池と同等である。図2の電 池の電圧をV=vBI とすると、 図1と図2は 同等である。したがって、 電流はc→d→a→b の向きに流れる。 荷電粒子qがbからcへ移動するのは磁場 からF= qvB の力を受けるからである。した がって、図1では、導線の運動エネルギーが 磁場を介して起電力を生み出していることが 分かる。図2では電池の化学エネルギーが起 答 d a b b 電力の源である。 図1:時刻rにおいて、 可動導線は bc の位置にあった とする。破線b'c' は時刻!+ Ar における可動導線の位 置を表している。 (a) 辺 be 上の正の電荷q を帯びた自由荷電粒子 が磁場から受けるカFの大きさと向きを求 b めよ。 図 2: 解答 Fは次式で与えられる。 (c) 荷電粒子がcdab 間を移動している最中は、 電 気エネルギーは磁磁場から荷電粒子に供給され ないことを確かめなさい。つまり、この区間 では、荷電粒子の移動方向とローレンツカは 常に直交していることを示しなさい。 F= qixB すとBがなす角はx/2であるから力の大きさ F は次式で与えられる。 F= qvB 答 1a

カッコ一番なんですけど　う　のところで力の向きがBからAになるのはどうしてですか

(T)の一様な磁場が加えられている。 Pを磁場に垂直な方向に一定の速 度[m/s)で動かす。 時間をt[s]で表し, 辺 BCが磁場領域に達した時 る。これを (茨城大+京都府大) 121 辺の長さa[m]とb[m]の長方形の A 2a B コイル ABCD があり(以下, Pとよぶ), b B その全抵抗はR [Q]である。灰色で示 D P C した幅2a[m]の領域には、 紙面に垂直 に表から裏へ向かう方向に,磁束密度B を=0[s1とする。 (1) 0StSa/vにおいて, Pに誘導される起電 力の大きさは(ア) [V]であるから, Pを 流れる電流の強さは(イ) 場から(ウ) 」の向きに(エ) 受けている。 (2) 0StS3a/vにおいて, Pを流れる電流とtとの関係を図に示せ。 最大値と最小値も示すこと。 ただし, 時計回りを電流の正の向きとす A [A]で, Pは磁 (N]の力を a 2a 3a ひ る。 (3) 0St<3a/bにおいて, Pに加えている外力とtとの関係を図に示 せ。最大値と最小値も示すこと。 ただし, Pの速度の向きを力の正の 向きとする。

ア〜エは分かるのですが、オ,カが分かりません。 お願いします。

物理 I 次の ア カ に下の解答群から最も適する答えを選んで,その番号を入れよ。 2つの円形コイルを,コ イルの軸を一致させて平行 に置き,コイルに一定の電 流を流すと,コイルの間に は軸の付近に,磁束密度の 電流 電流 大きさB[T]の一様な磁場 をつくることができる(図 1)。B[T]は,コイルを流 磁場 れる電流I(A]に比例する ことがわかっているので, 円形コイル 比例定数kを用いて, B= ア 円形コイル 図1 とおくことができる。 アの kI (3) k 解答群 真空中で,初速0m/Sから電圧V[V]で加速された電子を磁束密度の大きさB[T]の一様 な磁場に垂直に入射させる。ただし,電子の質量をm[kg], 電子の電気量を-e[C] (e> 0) とし,入射させた後の電子が受ける力は,この磁場による力のみであるとする。電子の速さ がv[m/s]のとき,エネルギー保存の法則から,次の式が成り立つ。 1 -mv 2 イ *2 イの (0) eB (1) eV B V 解答群 - 23 -

(3)でのフレミング左手の法則の使い方が分かりません💦

(r{m)の導体棒 OP が、なめらかな導線でできた半径r(m)のリングCに沿って、水平面内を一定 Rz[Q)の抵抗器につながれ、別の回路を作っている。2つの回路を流れる電流はそれぞれ一定と 3 ばねが自然長であるとき 図のように、同じに 固定されていない方の また。原点0に質量m 動が右向きに進行し であった。矢印は小 x軸方向だけで起こる でできた半様10 ばねと小球は無限に し て答えよ。 よ。 や間 b a I。 (問 1) この振動 (問 2) この振転 R。 (問 3) 速さが R」 のそれぞれの (問 4) 右向き (問 5) 最も大 (問 1) ソレノイドに流れる電流1,(A) をV. R,を用いて表せ。 こだし、A (問 6) 波の る。 (問 2) リングC内での一様な磁束密度 B(T)をI, n, μを用いて表せ。 (7) 図に (問 3) 導体棒 OP にある電子は0. Pのどちら方向に移動するか。 その後 (問 4) 導体棒 OPが単位時間当たりに磁界を横切る面積をす, ωを用いて表せ。 節、 (問 5) 導体棒OPが単位時間当たりに横切る磁束が誘導起電ガV.[V) に等しいとして、 V。を 7, 0, Bを用いて表せ。 (問 6) 抵抗 R:に流れる電流1:A)をV, R. Ra す, ω, n, μを用いて表せ。 また, 抵抗R。 を流れる電流の方向を答えよ。

(1)(2)の向きがわからないです。教えていただきたいです。

5. x 軸に置かれた、長くて細い導線に 2.0 A の電流が x 軸正の向きに流れている。 (1) 点(0, 0.5,0)(m)における磁束密度の大きさと向きを求めよ。 (2) y=0, z=0.5 (m)で表されるx軸に平行な直線上に別の導線を置き、x軸の正 の向きに 4.0 A の電流を流した。単位長さ (1 m)の導線の間に働く力の大き さとその向きを求めよ。

物理できる方解説お願いします🤲

の 図のように,3辺の長さ c, d, s の直方体の導体がある.直方体のそれぞれの辺と平行にr 軸,y軸,z軸をとる.導体に強さ I の電流をr軸の正の向きに流し,磁束密度の大きさ B の一様な磁場をz軸の正の向きに加える.電子の質量 *B 面P をm, 電気量を -e, 導体に含まれる自由電子の数密度 をnとする.導体表面のy軸に垂直な2つの面のうち 自由電子の 9軸の正の側にある面を P, もう一方をQとする。 以下では,過程がしっかり出来ないと答えも不正解 d. 面Q C (a)電流がr軸の正の向きに流れるとき,導体内の自由電子の平均速度 司の大きさvを c, d, s, I, B, m, e, n のうち必要な量で表せ.速度すの向きを(言葉で)答えよ。 面P (b) 右図に自由電子の速度 5,自由電子が受けるローレンツカ OB Fm, 面 P, Qに生じる電荷の様子,この電荷によって生 じる電場 E の電気力線,自由電子が電場 E から受ける力 面Q C f。を描け。 (c) 十分に時間がたった後で,電場 E の強さEをc, d, s, B, m, e, n, vのうち必要な 量で表せ、問い(b) の図の場合に電場 E の向きを(言葉で)答えよ。 (d) PQ 間の電位差Vを,c, d, s, I, B, m, e, n のうち必要な量で表せ、電位が高いの は P, Qのどちらか。 Vs と置く、自由電子の数密度 n を e, m, c, d, s, Ru のうち必要な量で表せ、 IB (e) R 三 (f) 3辺の長さを c= 0.70 mm, d = 0.50 mm, s = 0.35 mm とする.導体の z 軸正の向 きに 8.0mA の電流を流し,z 軸正の向きに 2.50 T の磁東密度の磁場を加えた. PQ 間 に1.2× 10-6 V の電圧が発生したとき,この導体について R とnを求めよ.(有効数 字2桁) 2 0

磁場 問4の運動は2枚目のようにらせん運動をしますか、、、？？

問4 次に,運動する荷電粒子が磁場から受ける力について考える。 図3のよう に,磁束密度の大きさBの一様な磁場を×軸の正の向きにかけ, x軸上の ある点Pから速さいで, x軸と角度0(0°<0<90°)をなす向きに正電荷をも につ荷電粒子を射出した。飛び出した荷電粒子はx軸の方向から見て等速円運 動を一周期分だけ行い, *軸上の点Qを通った。このときの PQ間の距離S LTLFIでド子で"うこく。 を表す式として正しいものを, 下の①~⑥のうちから一つ選べ。 ただし, 荷電粒子の質量をm, 電荷を q(q>0)~とし、重力による影響は無視できるも 直方向の運酬 のとする。2今回(み Bugがかかる極が に平運の平とちがう。 S= 13 B B8 m 27TM 72ルト AP x Q 28 水平方向の運動 or0 ×T-8-%co88 図 2TM PB 2元mVeega 48 2Tmvsin@ 0 2てmv 9Bsine 9B 2元mvcos0 qB 2元mu の qBcos0 2Tmusin@cos0 9B 2元mv O をますと 9Bsinécosé 次の0 2 BE4 mu8im0 m m ート Y I. I n? 2 - 14 - る

物理第一学習社電磁気章末問題 1〜3を教えてください！お願いします！

1盛場中の電流が受ける力●磁東密度2.0Tの鉛直上 向きの一様な磁場の中で,図のように,水平となす 張る。質量0.50kgの金属棒 PQを導線に垂直に渡 3ホール効果 金属などの中を流れる電流に対して、垂直に磁場をかけると、電流と磁 の両方に垂直な方向に起電力が生じる。この現象を,ホール効果という。 た,ホール効果によって生じる電圧を,ホール電圧という。 ホール効果の説明 電流I(A)が流れている金属板に,電流の向きと垂直に破事を。 B(T]の磁場をかける。このとき, 金属板の内部を運動している電荷 -e[C), 速さ。 [m/s)の自由電子は,ローレンツカ evB(N]を受け、運動の向きが曲げられて面p。 集まる(図因a))。このことから,面Pは負, 面Qは正に帯電し、金属板の内部には Qから面Pの向きに電場が生じる。この強さをE(V/m] とすると、電子は,ローレン ツカ euB(N]と,PからQの向きに電場による力 eE[N)を受ける。これらの力がつn あうまで,電子は面Pの側へ移動し続け,PQ間の電場が大きくなっていく。やが つりあいの状態になったとき、電子は,金属板の中を直進するようになる(図b) このとき, eE=evB であり,電場の強さ E[V/m]は,次式で表される。 本」 Hal votage が 30°となるように,2本の導線を49cm間隔に 特cn 一定の電流を流すと,金属棒 PQは静止した。 述の向きと大きさを求めよ。ただし,金属様 PO と導線の間には,摩擦がないものとする。 2.0T 30) 電源装置 西線電流とコイル 真空中で,十分に長い直線状の 電線に,上向きに電流1が流れており、導線と同一 平面内の,一辺の長さaの正方形コイル ABCD に ;時計まわりの向きに電流iが流れている。コイ ルの辺 AD は導線と平行で,導線からxだけはなれ ている。真空の透磁率を として,正方形コイル が受ける力の合力の向きと大きさを求めよ。 E=vB (75) ここで,金属板の厚さをh[m), 幅をdlm), 金属中の単位体積あたりの電子の数を n(個/m)とすると,式(31)から,1=env·hd となり,電子の速さ [m/s)は、 enhd と表される。したがって,ホール電圧 VIV]は, 式(8)を用いて,次のよう に求められる。 リー a- C 式(8) 『=Ed 式(31) 1=enuS Op.253 V=Ed=vBdー IB …(76) Op.224 ビントコイル ABCD が、自身におよばす力の合力は0である。 enh 「標準 半導体には,ホール効果が顕著におこる ものがあり,磁束密度を測定するための磁 気センサーなどに利用されている。 注意 キャリアが正常両の場合 帯電の仕方が負電荷の場合と逆に なり、面Pは正,面は負に帯電 3ローレンツカ●図かように,*軸に平行な磁東密度Bの一 様な磁場の中で、質量m, 電荷 q(>0)の粒子が、x軸との なす角が6となろように, 原点0から xz 面内に速さゅで 発射された。粒子を軸の正の向きから見ると、等速円運 する。 動をしている。次の各問に答えよ。 (1)円運動の半径と展期をそれぞれ求めよ。 (2) 発射されてから粒子が最初にx軸を通過するまでに、 粒子がx軸方向に進んだ距離を求めよ。 B ホール電田 金属板 V 面Q 電場から受け る力eE 面P folh 電場E ヒント粒子の運動を,磁場に垂直な面内と、磁場の方向に分けて考える。 面Q 面P 面Q 面P |基本 BO BO 4ホール効果●図のような直方体の形をした半導体に、 磁場 上向きに一様な磁場をかけて、 右向きに電流を流し ロー 電流 22 ま .40A, 12V 問23 5V, 1.0×10 ES 2d 節末問題 Rry (2) R+r。 R+r。 経習1(p.247)(1 (3) 図a 2(1) 2.0mA(2) 7.0V (3) 3.0mA B(1) 3.0mA,6.0V, 1.2×10-C (2) 1.0mA, 4.0V, 8.0×10*C (1) V+100/=5.0(2) 略(3) 20mA 第3節●電流と磁場 (p.278~299) 間44 2.5×10°N/Wb 問45 1.6A/m, 紙面に垂直に裏から表の向き 即6 時計まわりに1.6A S 立置 2d (G+2)eS 5ES 12d 虚像,正立 3d 翌24 0.10J 問25 1.2×10-J 防末問題 I AからBに向かって(2+/2)dの点 2 日(1) 7.2×10'N/C, Oからdの向き(2) 0V 2AQ 問47 15A/m 問48 東向きに6.3×10-N 問49 PからQの向き、0.38T 問50 右向き,4.0×10-4N 問51 (1)鉛直上向き、1.2×10-T (2) BからAの向き、3.6×10“N 問52 1.6×10-17N 5a 日 (1)点0… 点C…20 は下方から見 2k0g (2) 25ma なる部分は下 5 C-5.0×10- C, Cy…2.0×10-C C…3.0×10-C B A…6.0×10-4C, C…-2.0×10C 2元mcos 0 qB 電子の場合N, 正電荷の場合…M 第4節●電磁誘導と交流 (p.300~339) 間54 4.0×10-3Wb 問55 0.36A. PからQの向き 問56 00.10V, a→d→c→b→aの向き の0.10V, a→b→c→d→aの向き 問57 (1) 5.0×10-V (2)Q 練習1(p.306) 10"個 問53 紙面に避直に裏から表の向き, 日 (1)倍(2)-G PAd 2.S 第2節●電流(p.252~277) 問26 0.25A 問27 1.3×10*m/s 節末問題 QからPの向き、2.9A 日(1 Q 2S ia 2 左向き、 2エx(x+a) 45 78 ,周期2xm qB PN/C B(1) 半径 sin6 解答一覧 427 (2) P(3) Q(4) Q (5) Q(6) Q 間58 両者は等しい 問59 時計まわり 問60 30V 間61 0.25J 問62 0.60V, P 問63 0.20V 問64 141 V, 実効値…5.0A, 最大値…7.1A 問65 3.1×10°0, 3.2×10-A 76 4/m 8u Alm 問6 -sm 50t-)または一2co -cos50元 OW 問67 1.0×10°Q, 1.2A