物理
高校生
写真の問題の(2)についてですが、なぜ電流を流し始めてから時間が経つにつれ、導体棒は速く(電磁力が大きく)なるのですか?
EX2 EX 1 に続いて, ab間にRの抵抗と起
電力Eの電池をつなぎ, スイッチを付
ける。 PQ をレール上で静止させた状態
でスイッチを入れる。 外力は加えない。
(1) PQ の速さが”になったときの電流
I を求めよ。
(2) 十分に時間がたったときのPQの速さ
b
R
27
E/
P
B↓
a
を求めよ。
解 (1) スイッチを入れると QからPへ電流が流れ, PQは
右向きに電磁力を受け動き出す。 EX1 と同様, PQ を電池に
置き替えると右の図になる。 キルヒホッフの法則より
_E-Bl
R
E-Bl=RI
I=
IはQ→Pの向き, このように電池があると必ずしも
誘導起電力の向きに I が流れるわけではないことにも注意。
(2) Q から Pへ流れる電流Iによる右向きの電磁力が
を増していく。 やがてvBlがEに等しくなると上の式よ
りIは0となる。 すると電磁力も消え, PQは等速度運動
E
h
E
R
Q
I
X
V
vBl
P
V.Bl=Eより.
等電位になる。
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