2番の(2)についてこのように立式できる理由を教えて下さい

図のように, 下向きの磁東案度の大きさがBの一様磁場を考える。この磁場中に、 千住aの円形レール二つを十分離して、 磁場に対し垂直に固定する。それぞれの円形 レールの上に,図のように金属棒をのせる。金属棒は円形レールと A, A°で接してお り, 円形レールの中心0. 0'の回りを, 自由に回転できるものとする。ここで, 円形 レールと金属棒の摩擦は無視する。衝線を使い、図のような電気回路を作る。Sはス イッチ, ァとRは抵抗値がァとRの電気抵抗を意味する。 また, 電気抵抗Rの両端をC Dと呼ぶことにする。 右側の金属棒に外力を加え続け,図で示される方向に一定の角速度ので, 常に回し 続けるものとする。円形レール, 金属棒,電線の電気抵抗は無視するものとして以下 の問に答えよ。 II はじめに,スイッチSを開いておく。 (1) OA間に発生する誘導起電力の大きさを求めよ。 (2) 抵抗Rに流れる電流の大きさを求めよ。 また, その方向は「C→ DJ, 「D→C」 のいずれであるか答えよ。 I 次に,左側の金属棒を動かないように固定し, スイッチSを閉じる。 (1) 0'A'間を流れる電流の大きさを求めよ。また, その方向は「O'→ A'], 「A'→ O」のいずれであるか答えよ。 (2) 0'A'間に発生する金属棒を回そうとする力の方向は, 右側の金属棒の回転と 「同方向」,「逆方向」 のいずれであるか答えよ。 I 次に,左側の金属棒を自由にしたところ, 一定の角速度の"で回転する な った。 (1) 0'A'間を流れる電流の大きさを求めよ。 (2) 0'A'間に発生する誘導起電力の大きさを, @', a, Bを用い の起電力によって作られた電位は, 0, A'のどちらが高 (3) o'をo, r, Rを用いて表せ。 (4) rを固定し,Rを変化させることを考える。 このとき び無限大の極限で, o'の値がどうなるか理由と共に簡単に -32-

解答お願いします！

問2.図のように、 速さぃで飛行する質量 m、 電荷 eの荷電粒子が飛行方 向に幅、一様な磁東密度 Bの領域を通過するとき、出口における入り ロからのずれdを求める。磁場中では荷電粒子が円運動をする。 この ときの半径rを求め、d<rとしたときのdを求めよ。 (15点)

（c）がわからないです。 誰か教えてください。//

W V=ー=DvBl 答 4 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、その磁東密度をBとする。磁場に垂直な長 方形の導線 abcd を設置して、ー辺 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 電力の源である。 答 d C c' a b b' d C 図1:時刻において、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。 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）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。

カッコ3番運動エネルギーがジュール熱に変わる的なことかいてあるんですけどどういうことか詳しく教えてください

122 抵抗のない導体棒 ab, cd, ef と Bの一様な磁場(鉛直上向き)中に水 を隔てて平行に固定されていて, 十分 平に置かれている。 cd, ef は B M この上に直角に置かれ,左右になめらかに動けるようになっている。 しhに軽い糸を結んで滑車を通し,その端に質量M のおもりを下げて、 ohを右向きに運動させた。重力加速度の大きさをgとする。 導体棒 ab の速さをひとしたとき, 棒に流れる電流の大きさと向き を求めよ。また,棒が磁場から受ける力の大きさと向きを求めよ。 12)しばらくたつと, abはそ定の速之で運動するようになった。 (7) このとき回路に流れている電流I,と速さ voを求めよ。 ()単位時間に,おもりが失う重力の位置エネルギーをP, 回路で 発生するジュール熱をQとする。 PとQの間の関係を答えよ。考 え方の根拠も10字以内で記せ。 (ウ)(イ)の関係を, PとQを計算して確かめよ。 (3)次におもりをつないでいる糸を切った。 その後に回路で発生する ジュール熱の総量はいくらか。 (琉球大)

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 -

共通テスト2022地学の問題です。 アとウについて、地磁気の上下のイメージがつかめません。 観測者から見れば、北極点も南極点も水平線の斜め下にあるような気がします。 図示するなどして教えていただけませんか？

地学 B 地磁気に関する次の文章を読み, 後の問い(問3·問 4)に答えよ。 岩石に記録された残留磁気の方向の測定から, 地磁気がときどき逆転すること がわかっている。 a)地磁気の逆転は世界中で同時に起こるので, 残留磁気から 復元された過去の地磁気逆転は、 世界中の地層を対比する上で最も信頼できる指 標となる。最後の逆転は約 77万年前で, その直前の地球磁場は現在と逆の方向 を向いていた。 千葉県の地層における残留磁気の測定から, この最後の地磁気逆転が見つかっ た。その地層での,ある地層面より上では, 現在の磁場と同じように. 水平分カ がほぼ北を、鉛直分力が ア を向いていた。方, その地層面より下では、 を向いていた。この逆転を境界 水平分力がほぼ イを,鉛直分力が ウ とする地質時代がチバニアンと名付けられた。 問3 上の文章中の のを、次の0~8のうちから一つ選べ。 ア ウ に入れる語の組合せとして最も適当なも 8 ア イ ウ 0 上 北 上 上 北 下 上 南 上 南 下 下 北 上 O 下 北 下 の 下 南 上 下 南 下