高校物理、電磁気の磁場の問題です。基本問題ならできるのですが、画像のような応用問題が分かりません。 分かる方おられましたら是非教えて頂けないでしょうか？特に(3)意向が本当に分かりません(´；ω；`)ｳｯ…

a0 解答欄 (5(6) P」 交わっている。また, 図2のようにムに対し角0 [rad] 傾き, 点P, でx軸と直交 を(N/A°) として, 以下の間いに答えよ。 II 直空中で、図1のように, 2軸軸に沿って直線電流」(A) があり,点P、でx軸と Ps P。 P 。 3 よる直線電流ム がある。点P, と点P,の間の距離は れ [m) である。 真空の透磁率 PA 「N/A°] として,以下の問いに答えよ。 を o x 明(3).(4), (5)の図示は, 解答欄(3), (4), (5)の補助の図を利用せよ。 解答欄6は、 P 3 x *X 白由に作図してよい。また, Oは紙面に垂直で紙面の裏から表に向かう方向を示し, (富山大) 補足説明:IL, 1の単位は [A), 12, 13の単位は [m〕 として解答すること。 円周率 πを解答に使用してもよい。 Z 14 I。 y I。 P。 P。 I。 X Pi P2 1'3 12 Ps x 図2 )電流』から距離,だけ離れた×軸上の点P,における, 電流,による磁界五 の大きさ H、はいくらか。 図1 2 点P, において, 電流石による磁界H。の大きさ H,はいくらか。 ただし、 れくねとする。 ら見た図とx軸から見た図を記入せよ。 また, その大きさ H を求めよ。 答えに H、, H。を使ってもよい。 P, における 1, およびんにょる合成磁界H=H+五はどうなるか。 2軸か (4) 図1のように, 点P, を横切り、 v軸に平行な直線電流ムを考える。点P,に おいて、 Hおよび瓦によって直線電流ムにかかる1m あたりの力 F, の大きさ F、を求めよ。 また, その方向を図で示せ。 答えに H, H, を使ってもよい。 (5) 上で, 点 P。 からy軸の正方向に s 離れた点P。を考える。0=0 とし, 点P。 での耳, 耳および互を図示せよ。 3 3 (6) 間(5)において, Hにより I,上の点P.にはたらく力 Fの向きを図示せよ。 N 3

1/2πrH。が、図6の傾きに相当すると分かるのかがよく分かりません。物理というより数学寄りになってしまいますが、教えてくださると嬉しいです。 図6は左にある図です。

なので、 2元r I:電流の大きさ r:直線電流から ここで,小磁針の大きさはrに比べて無視できることから,H== H tan 0 = H。 参考)地磁気 2TrH。 地磁気の磁場 となす角を伏角 の磁場の水平ヶ す角を偏角とい 京では、伏角 角は西に約7° に相当する :×Iとなり,図6のグラフの傾きが 0.64-0 5.0 A-0A tan04 この式より, tan 0 = ことがわかる。ここで,図6のグラフの傾きが 2元rH。 であるから, 2cr H。 1.0 11 0.64 2rrH。 よって,r=5.0 × 10-2m なので、 5.0A 0.8 5.0A 5.0A 1 H。 = 2元r = 24.8…A/m= 25 A/m 大」 0.64 2×3.14×5.0×10-2m×0.64 問5 6 正解の ]正解の 西 金属の表面に光を当てると,表面から電子が飛び出す場合がある。この現象を光電 効果といい,飛び出した電子を光電子という。光電効果は,次のような特徴をもつ。 当てる光の振動数が, 金属の種類によって決まる固有の値 vo より小さいとき しても光電子は飛び出さない。oを限界振動数という。光の振動数が vo 0.4 0.2 6 は,光を強く -172- 1 2 3 4 5 6

磁場の磁束密度の大きさどのようにとくかわかりません。教えてください。。

E 次の図のように,質量m, 長さ€の導体棒QR の両端QとRに, 質量の無視できる 等しい長さの2本の導線の一端をそれぞれつないだ。 Qにつないだ導線の他端を端子 Pにつなぎ,Rにつないだ導線の他端を端子Sにつなぎ, QRが水平になるようにつる した。PとSは、 水平方向に距離(離れた位置に固定されている。 鉛直上向きの一様 な磁場の中で、導線と導体棒にP→Q→R→S の向きに大きさIの電流を流したとこ ろ,導線は直線を保ち,導線が鉛直下向きと角度0をなす位置で導体棒が静止した。 重力加速度の大きさをgとする。 P 磁場 R mgáne Tl 磁場の磁東密度の大きさはどのように表されるか。正しいものを, 次の①~⑥の っら一つ選びなさい。 1 771.g sin 0 IL mg cos e mgtan 0 Ie Il

基本的なことだと思うんですが、(4)の回転数はなぜ(運動エネルギー)/(仕事)で出せるんですか？

25. 【サイクロトロン) 荷電粒子を高エネルギーに加速するサイクロトロンのはたらきについて考えよう。 サイクロトロンでは, 図に示すように, 二つの半 交流電圧 円形の金属箱D,, D, (形が文字1D に似ているので, ディーとよばれる)を真空容器に入れ, 半円の面に 垂直に磁場を加える。 D, と D, の間に交流電圧を加 B イオン源C B えておき, 中心にあるイオン源Cで正電荷 質量 イオンビーム をもつ粒子pを作る。 D, より D, の方が高い電位 であると, C で作られた粒子 p はD, に向けて加速 D D。 される。D, に入ると, 一様な磁場があるので, 粒 子pは円運動をする。 D, の中には電場がないので, 粒子pの速さは変わらない。 粒子 p が 半円形を描いてD, から出たときに, D, より D, の方が高い電位となるように交流の周波数 を選ぶと,粒子PはD,に向けて,さらに加速される。このように, 粒子pは, D, と D2の 間で加速され,加速されるたびに半径が大きくなるようにして円運動を続ける。 そして,そ の半径がディーの半径に近づいたところで, 粒子pを外に取り出す。 D, と D,の間を粒子pが通過する時間は十分に小さく無視してよいものとする。また, 粒子pは磁場に垂直な平面内を運動するとして, 次の問いに答えよ。 (1)粒子pが速さ vで速度に垂直な磁東密度 Bの磁場の中に進入すると, 磁場に垂直な 平面内で等速円運動をする。 その半径と周期をそれぞれ求めよ。 また, その周期の特 徴を述べよ。 イオン源 C で粒子 pが作られたとき D, と D。 の電位差は最大で, 粒子 p は加速され てD, に垂直に入射した。粒子PがD, 内で半円を描いた後D, から出たときにD, と D。 の間における加速が最大になる交流の周波数を求めよ。 (3) 交流の周波数を(2)で求めた値に固定しておけば, 粒子pはD, と D, の間を通過する たびに加速される。 このように, 粒子 p は, D, と D, の中を, 半径は徐々に大きくな るようにして円運動を続けて,その半径が Rになったとき,外に取り出されるとする。 このときの粒子pの運動エネルギーをR, B, m, qで表せ。 (4)粒子PがD,と D,の間を通過するときのD, と D,の電位差をV,とすると, (3)の場合, 粒子pは作られてから取り出されるまでにおよそ何回転したか。 ただし, イオン源C で作られたときの粒子pの運動エネルギーは無視できるものとする。

(イ)の問題です。 2枚目の解答のマーカーを引いてある部分がどういう意味か教えて欲しいですよろしくお願いします🙇‍♀️🙇‍♀️

場中を回転する導体棒 空節 の 次の文中の空欄(ア)~オにあてはまる式を求めよ。また.空欄L(a) にはあてはまる向きを.図1の1~6の矢印の中から選べ。また.問に答えよ。 図1のように、鉛直上向きの磁東密度Bの一様な磁場中に、導線でできた点0を中心 とする半径aの円形コイルが水平に置かれている。円形コイルの上には長さaの細い導 体棒の一端Pがのせられ,導体棒の他端は、点Oの位置で、磁場に平行な回転軸に取り つけられている。導体棒OPは点Oを中心として、端Pがつねに円形コイルと接触しな がら、水平面内でなめらかに回転することができ、そのときの導体棒と円形コイルの問 の摩擦は無視できる。回転軸も導体であり、回転軸と円形コイルの間に抵抗値Rの抵抗 RとスイッチSを接続している。 186 スイッチSを開いて、導体棒を点Oを中心として鉛直上方から見て反時計まわりに、 一定の角速度ので回転させる。このとき点0から距離rの点に位置する導体棒中の電気 量 -eの電子が磁場から受けるガの大きさは(ア]で、その向きは図1の矢印 (a) の 向きである。 問 電子が磁場から受ける力は、導休枠中に生じる電場から電子が受ける力とつり合う。 導体棒中に生じる電場の強さは点0からの距離によって異なる。図2にOP間の各点 における電場の強さのグラフを、横軸に点)からの距離をとり、縦軸を適切に定めて 描け。 次に、スイッチSを閉じて、導体棒を点0を心として鈴直上方から見て反時計まわ りに、一定の角速度ので回転させる。導体棒が磁場を横切ることによりOP間に起電力 が生じる。この起電力の大きさは(イ)jで、導体棒を流れる電流の向きは図1の矢印 「6)]の向きである。このとき、抵抗Rで消費される電力はウ)]である。導体棒に電 流が流れることにより導体棒全体が磁場から受ける力は、大きさが[)]で、図1の矢 印(C)の向きである。導体棒を一定の角速度で回転させるために必要な仕事率は )」である。 wBa B B 3 P スイッチS 円形のコイル a a 回転軸 抵抗R 点0からの距離維 図2 図1 (同志社大) 電場の強さ」

　物理の電磁気学、誘導機電力に関する質問です。 以下の図のように、導体棒が回転して誘導起電力が発生するような問題はよくあり、解き方がふたつありますが、(①棒電池、②ファラデイの電磁誘導の法則(マクスウェル方程式のrotE=-∂B/∂tではない方))②について質問です。 　②... Read More

n e R 3k マ

「アンペールの法則」について教えてもらえませんか？ 調べてもあまりよくわからなくて…。 ざっくりでもいいので教えてくれると嬉しいです！ よろしくお願いします。

下のようにN極とN極が向かい合っているときの磁力線の向きはどうなっていますか…？

N S リの磁場と磁力線 N 「極とN極

物理の電磁気の問題です。写真の三番のところなのですが、答えの意味が分かりません。電磁気が左向きになぜ働くのか、そしてなぜ力のつりあいが成り立つのかが疑問です。どなたか教えてください

EX1 水平面上に2本のレールがしの間隔で 磁束密度 Bの磁場を鉛直下向きにかけ, 敷かれ,左端はRの抵抗で結ばれている。 b Q R 外力を加え,右へ一定の速さひで動かす。 R以外の抵抗は無視できるとして (1) 」き求めよ。 a P B PQ 間を流れる電流の大きさIと (2) PとQではどちらが高電位か (3 外力の仕事率Pを求めよ。

511(2)がわかりません 教えてください

511.直線電流がつくる磁場 地磁気を受けて静止している 20.電流と磁場 259 小磁針の真上5.0×10-2mの位置に, 磁針の方向と平行に導 線を張る。図のように, この導線に3.1Aの電流を流す。こ の点の地磁気の水平分力の大きさを25A/m, 元=3.1 とする。 (1) 電流が磁針の位置につくる磁場の強さは何A/mか。 3.1A 5.0×10-°m S (2)磁針は,はじめの方向からいくら振れるか。振れ角を0としてtan0の値を求めよ。 ヒント(2) 破弦針は, 電流がつくる磁場と地磁気の水平分力との合成磁場の向きを向く。 例題68 512.円形電流がつくる磁場 図のように, 十分に長い直線 状の導線A, Bが, 8.0cmはなれて置かれている。 導線A, Bの中央に、半径2.0cmの1巻きコイルCを置いた。 Aに 3.0A] は上向きに3.0A, Bには下向きに5.0Aの電流を流したとき, Cの中心0の磁場が0となるためには, Cにどちら向きに何 Aの電流を流せばよいか。 A B 2.0cm | 5.0A C - 8.0cm→ →例題68 HOA 10Aの電流を流したとき, ソ 並信の透 る磁場長さ 0.20mの中空の円筒に, 一様に 0