解き方を詳しく教えてくださいm(_ _)m

図のように,xy 平面内の0<x<1の領域に、紙面の裏から表に向かう一様な磁場が存在している。 いま, 正方形コ イル abcd を xy 平面内でx軸の正の向きに一定の速さで動かした。 コイルの位置が,(1)~(3)の各場合について, 誘導 電流の流れる向きを次の①~③ から選べ。 ① a → b→ c → d (1) y: OB a d: b ②d → c→b→ a ③ 誘導電流は流れない (2) Y OB (3) y ↑ OB a d a d =7 0: x O b x O 0 x

教えて欲しいです。 電磁気の分野です。 1、2枚目は問題で、3枚目は解凍群です。

【4】 導 次の文章の空欄にあてはまる最も適した数式または語句を解答群の中から選びなさい。 図1のように、質量m,長さ1の導体棒ab の両端に質量の無視できる導線をつなぎ、固定さ れた水平な絶縁棒上の点c, 点dに巻きつけ, 導体棒ab が水平になるようにつるす。点cと点 dの間隔を1とし、導線 ac, bd の長さをともにする。また,aの最下点を原点Oとして図1 のように水平方向にx, y 軸を,鉛直方向に軸をとる。この装置をy軸の負の方向から見た様 子を図2に示す。 さらに、 図1の上部 線 ar か にあるように、抵抗値 R の抵抗,起電 力Eの電池、スイッチSからなる回路 を導線につなげる。 また、 図1,2のよ うに導線が鉛直方向となす角を0と し、矢印の向きを正とする。以下では 重力加速度の大きさをgとし,導体棒 と導線の抵抗 および回路abdc におけ る自己誘導は無視する。 また、導線は たるまないとし、絶縁棒と導体棒の太 さは無視できるものとする。 S p TR 9 E ZA 8 B 0 -a x 図1 d ZA r 0 図2 B a x スイッチSをq側に接続し,図1,2のように, z方向の正の向きに磁束密度の大きさがBの 一様な磁場 (磁界)をかけると、導線が鉛直方向と角度をなす状態で導体棒ab を静止させるこ とができた。このとき, 導体棒には大きさ (1)の一定の電流が流れるため、 大きさ (2)の力がx軸と平行に,x軸の (3) の向きにはたらく。 導体棒にはたらく力のつりあ いにより, はtando = (4)をみたす。

（2）の電流の向きについて。この時に生じる誘導電流は「y軸の負の向き」だと思うのですが、答えが「y軸正の向き」になっているのは、誘導起電力vBlよりも起電力Eの方が大きいため、相対的に起電力Eから生じる電流の方向き「y軸正の向き」になると言うことですか？

基本例題 89 磁場を横切る金属棒に生じる誘導起電力 448,449 解説動画 図1のように, 真空中に金属レー ルが水平に置かれ、その上を金属棒 がなめらかに移動できるようになっ ている。 金属棒の長さはl [m] で, レールの間隔に等しい。 またレール 面と垂直に、磁束密度B [T] の磁場 が加えられている。 レールの方向を x軸, 金属棒の方向をy軸とする。 磁場の向きはz軸の正の向き (紙面 裏から表の向き)である。 a レール B 金属棒 ◎磁場 抵抗 R 2 図 1 a 2 軸の 正の向き a E- ひ ひ b b 図2 図3 また、金属棒の抵抗は R [Ω] である。 [A] 図2のように, 端子 a, b間に起電力E [V] の電池 (内部抵抗0) を接続した ところ, 金属棒は動き始めた。 金属棒がx軸の正の向きに速さ [m/s] で動い ひ ◯いるとき (1) 金属棒の両端に発生する誘導起電力の大きさ V [V] を求めよ。 45 金属棒に流れる電流の大きさI[A]と向きを求めよ。 43 金属棒に加わる力の大きさ F [N] を求めよ。 十分長い時間が経過し, 金属棒の速さは一定になった。 このとき 4) 金属棒の速さひ [m/s] を求めよ。 [B] 図3のように, 端子 a, b間に固定抵抗 [Ω] を接続し, 金属棒に外部から力 を加えて動かした。 金属棒がx軸の正の向きに速さ [m/s] で動いている (5) 金属棒に流れる電流の大きさ [A] と向きを求めよ。 指針 磁場を垂直に横切る金属棒に生じる誘導起電力の大きさは Bl [V] である。 向きは,レンツの法則と右ねじの法則とから判断する。 解答 [A] 軸の負の向きの磁場をつくる 向きに誘導起電力 Vが発生(レンツ の法則)。 Vの向きはEの向きと反 対になる (右ねじの法則)。 (1) V=vBl [V] (2) キルヒホッフの法則Ⅱより E-V=RI E-vBl よってI=- [A], R 軸の正の向き E-vBI\ (3) F=IBl= R JBU[N] (4) Fはx軸の正の向きにはたらき (フ レミングの左手の法則), 棒は加速さ れ V の増加とともにVも増す。 がEに達すると,② ③式より I=0, F=0 となり,以後,速さはひで一定 になる。⇒F=0F=D. ③式で,v=v のとき F0 より E-voBl=0 よって E Vo= [m/s] BU [B] (5) 誘導起電力の向きと大きさは [ A ] と同じなのでV=Bl[V] vBl I'= R+r [A],軸の負の向き

なぜリングAとBはこのような磁石に置き換えられるのでしょうか

問2 図2のように, ソレノイドの両 端のすぐ外に, 銅製の閉じたリング A,Bを中心軸がソレノイドの中心 軸と一致するように配置する。 ス イッチを閉じてから電流が一定値に なるまでに, リング A, B にはそれ リングA リングB & D 00 000 20 スイッチ A 図2 の正 ぞれどのような力がはたらくか。直す 名1 名 岩崎 唐崎 や リングA 1 リング B 2 9 ① ソレノイドに近づく向きの力 ②ソレノイドから離れる向きの力 ソレノイドに流れる電流と同じ向きにリングを回転させる力 ④ ソレノイドに流れる電流と逆向きにリングを回転させる力 きる。その で、その断 KERBON ラン

物理の電磁気の範囲です。 解き方を詳しく教えていただきたいです🙏

30 磁場中の電流が受ける力 【標準・25分・32点】 図1に示すように、磁束密度Bの一様な水平方向の磁場中に, 2辺の長さがそれぞ れa,b の長方形コイルがある。 コイルは, 水平で磁場に垂直な軸を中心軸として滑 らかに回転できるようになっている。 コイルの端はそれぞれ導体円筒X,Yに接続さ れている。さらに, 導体円筒には電池と抵抗の切替スイッチ Sw がついた回路がつな がれている。 この されている。 .Sw R を求 磁束密度B K a Y N S b (2 観察者 回転軸 図 1 があらかじめ いま,スイッチ Swにより, 回路を電池側に切り替えたとき,コイルに電流I が流 れた。 問1 コイルの面が鉛直方向に対して角度0だけ傾いているとき,コイルの回転軸ま わりにはたらく力のモーメントの大きさを求めよ。 また, コイルは図中 ① ② のいずれに回転しようとするか答えよ。 次にコイルの中心軸の一端に,半径の滑車を取り付けた。 図2は観察者から見た コイルと滑車の状態である。 ただし, 滑車の質量は考えないものとする。

写真の問題の(2)がわかりません ノートを見たらTが上向きではなく左斜め上になっていました。 なぜ上向きが√3/2Tで斜め上がTになるのでしょうか？

E B 30 P 60 mg →F 鉛直上向きの一様な磁場内で,質量m[kg], 長さ[m], 抵抗 R[Ω] の導体棒 PQ を等しい長さの2本の軽い導線で水平につり さげる。 図のように, 導線の上端を起電力 E[V] の電池でつない だところ,導線は鉛直線から30°傾いた。 重力加速度の大きさを g [m/s2] とする。 (1) 導体棒 PQ に流れる電流の大きさ I[A]を求めよ。 V=RI より E Ⅰ. R # (2)一様な磁場の磁束密度の大きさ B [T] を求めよ。 つからない 130円 mg RO 2

(2)の仕事率の問題がわかりません💦 P=FvのFはなぜMgだけなのですか？

必解 平面内に置かれていて、磁束密度B[T] の一様な磁界 モーターの原理 右図で、コの字型の回路が水 糸 B a ・E M b が鉛直上向きにかかっている。 Eは起電力E[V] の電 池,M は質量 M[kg] のおもりである。 摩擦はないも OS のとし、回路を流れる電流のつくる磁界は無視できる ものとする。 コの字型の導線の間隔を[[m], 重力加 速度の大きさをg〔m/s'] とする。 導体 abにはR[Ω] の電気抵抗があるものとし, 質量は無視する。 ○ (1) スイッチSを入れたところ, Mは上向きに静かに動き出した。 スイッチを入れた 直後の回路を流れる電流 [A] とおもりの加速度α [m/s'] を求めよ。 X(2) おもりの速さが一定になったとき,回路を流れる電流, 電池の消費電力, おもりの 速さ, 1s あたりに導体 ab で発生する熱量とおもりを持ち上げる仕事率を求めよ。

下向きの磁界を作りたいんだったら誘導電流は上→下の方向に流れると思ったのですが、なぜ図のIの向きに流れるのですか？

必解 270 誘導起電力 右図のように、長いコイルLの真上から 鉛直 下向きに棒磁石を落下させる。 棒磁石の落下中に抵抗Rを流れる N SO 電流I と時間との関係をグラフに描くとどうなるか。 次の(1)~(6)現 のグラフの中から最も適当なものを選べ。 電流は右図の矢印の向きに できる。お 92,95 センサー に流れたときを正とする。 (1) VI 2 (2)ている (3) R -t →t - t A ⭑I (4) t AI (5) AI (6) 94

⑴の（イ）の区間って、φは0ではないんですか？💦

129.〈長方形コイルに生じる誘導起電力〉 図1のように、平らな紙面上の x=0mから x=3l[m] の領域に、紙面に垂直で表から裏に 向かう磁場がある。 磁場の磁束密度は,x=0m から x=21〔m〕 の領域ではB[T], x=2l[m] から x=31〔m〕 の領域では3B [T] である。 導線でつくられた長方形のコイル PQRS を紙 面に置き, x軸の正方向に一定の速さ [m/s] ⑧ R Q B 3B d V S P 0 21 図 1 31 4l x[m] で動かし,磁場を通過させる。ただし,辺 QRはx軸に平行であり, QR の長さは1[m], PQ の長さはd〔m〕 コイルの抵抗は R [Ω] とする。 コイルが磁場を通過する過程におけるコイ ルの位置を,辺PQのx座標によって,次のように(ア)から(エ)の区間に分ける: (ア)x=0~Z (イ) x=1~21, (ウ) x=21~31, (エ) x=31~41 (1) (ア)から(エ)の全区間において, コイルを貫く磁束 [Wb] の ① [Wb] グラフを,辺 PQ の x 座標の関数として図2にかけ。 ただし, 紙面の表から裏に向かって貫く磁束を正とする。 (2) (ア)から(エ)のそれぞれの区間において, コイルに流れる電流 を求めよ。 ただし, PQ の向きの電流を正とする。 (3) (ア)から(エ)のそれぞれの区間において, コイルが磁場から受 ける力の大きさと向きを求めよ。 ただし, 力の大きさが ON のときは,向きを解答しなくてよい。 0121 31 41 x [m] 図2

(2)でV＝vBlの式に代入した時、lのところにrが入るのはどうしてですか??

229 124 |301 交流の発生 磁束密度B[T] の一様な磁場中に,図1 のような1回巻きの長方形のコイルを置き、磁場に垂直な 軸のまわりに回転させる。 だ コイルは,図2のように磁場に垂直な点線の位置 (時刻 t = 0s) から角速度 [rad/s] で回転を始め、時刻 t [s]で 実線の位置にある。 (1)bc 部分に発生する誘導起電力の大きさを求めよ。 (2)ab 部分に発生する誘導起電力の大きさを求めよ。 (3) コイル全体で発生する誘導起電力の大きさを求めよ。 a wt a d 図 1 d 302 抵抗と交流 V Vosin wt の交流電圧に P 図 2 C B B