答えの右上の図に、cの右と左で逆向きの磁束を受けているものがあるのですが、両方紙面の手前から奥の向きでないのは何故ですか？

7電磁誘導 101 A 126.〈金属円筒中を落下するネオジム磁石〉 次の文章中の口ア]~ウに適当な文字式を入れよ。 また, 肢から適当な語句を選べ。 図のように,水平な台の上に半径r」の金属円筒の管を置き, 質量が 標準間題 は内の選択 a Mで円柱型のネオジム磁石Aを, N極側の面 (円柱の底面)を下にし て管内で水平に保ち,静かにはなした。 管の中心軸をz軸にとり, 鉛 直下向きをえ軸の正の向きとする。以下ではAは面を水平に保ったま ま落下するものとする。その間,空気による抵抗はないものとし, A. は管の側面に当たることはないとする。 また, 重力加速度の大きさを AL 0 gとする。 'Aが落下しているとき, 管をz軸を中心軸にもつコイルの集まりと みなし,Aの下方にある1つのコイルC(図の斜線部分)を貫く Aによる磁束の時間変化を 考える。レンツの法則より, Cには図中の上から見て [a(時計回り, 反時計回り】に誘導電流 が流れる。その誘導電流の大きさをVとする。図のように, Aから出る磁束線が, 管のCの 部分(金属円筒の側面の一部)を貫ぐ位置での磁束密度の大きさをB, 向きを2軸の正の向 きとなす角0で表すと, コイルCの各部分がAによる磁場(磁界) から受ける力の合力の向 きは2軸のb正, 負】の向きである。また, その合力の大きさfは, Cの円周にそった一回 りの長さを流れる大きさIの電流が磁場から受ける力の大きさに等しく, 円周率を元として、 f=ア-2元r である。 同様に, 管のAより上方にある部分がAによる磁場から受ける力 の向きは,z軸の[c正,負】の向きである。一方Aは,管全体がAによる磁場から受ける力 の反作用として, 管全体から力を受ける。 その大きさをF(F20)とすると, Aのz軸方向 の運動方程式は,加速度をaとして Ma=[イ」 …0 Fは, Aが落下し始めた直後は0であるが, Aの落下の速さかによって変化する。 やがて ー18 千葉工大) で与えられる。 ひが一定になったところでFも一定になる。 このときのFの一定値F。は0より, F-ウ」である。 金属円筒の管

z正の向きになります。答えはz負の向きです。 考え方を教えてください。

チェック問題(1 電子の比電荷 標準 12分 幅1,間隔dの平行電極 板にVの電圧を加える。 図のように原点Oから極 板と平行な x 軸方向に電 子(質量m,電荷 -e)を 速さっで入射させた。た だし、重力は考えなくて よいものとする。 (1)極板間に生じる電界の大きさEを求めよ。 (2) 電子が電界から出るときに,c軸からずれる距離yはいくらか。 (3)(2)で,さらに極板間全体に,紙面に垂直で磁滋束密度の大 きさBの一様な磁界を加えたら,電子は x軸上を直進した。 このときの磁界の向きを答えよ。ただし, z軸の正の向き は紙面に垂直で,裏から表の向きとする。 y d V[V) m e ひ Cキ! E d 2 O[V] (4) 電子の比電荷をV, y, 1,B, dで表せ。 m

z正の向きになります。答えはz負の向きです。 考え方を教えてください。

チェック問題(1 電子の比電荷 標準 12分 幅1,間隔dの平行電極 板にVの電圧を加える。 図のように原点Oから極 板と平行な x 軸方向に電 子(質量m,電荷 -e)を 速さっで入射させた。た だし、重力は考えなくて よいものとする。 (1)極板間に生じる電界の大きさEを求めよ。 (2) 電子が電界から出るときに,c軸からずれる距離yはいくらか。 (3)(2)で,さらに極板間全体に,紙面に垂直で磁滋束密度の大 きさBの一様な磁界を加えたら,電子は x軸上を直進した。 このときの磁界の向きを答えよ。ただし, z軸の正の向き は紙面に垂直で,裏から表の向きとする。 y d V[V) m e ひ Cキ! E d 2 O[V] (4) 電子の比電荷をV, y, 1,B, dで表せ。 m

(5)です。 電流を流すことで磁束が増えるからΔI/Δtかと思ったのですが、どうしてΔφを使うのですか？

これは単振動のエネルギー保存だと思うのですが考え方の解説お願いします。

448"研盛参?。 長さ/ で一拉な密度 o。の円柱が 和度。 の液体に浮かんでいる。この円柱と同 じ質量の小球を円柱の真上から落とし速さp で弾性衡突をさせた。た重力加吉度の大きさをg とし, 円柱の運動に伴う液体からの抵抗は無視 でき, 面は一定の高さを保つものとする。ま た, 円柱の上面が浴面下に深せことはないもの とする。 (1) 円柱が静止しているときの, 液面下の深さd を求めよ。 (2) 小球との衝突直後の円柱の速さを求めよ。 衝突後 小球は取り除かれ, 円柱は単振動を始めた。 四半 (3) 静止した状態から円柱が下方にx だけ沈んでいるとき, 円柱が受 ける合力了を下向きを正として求めよ。 (4) 円柱が直する浴面下の深さの最大値 を求めよ。 (5) 円柱が静止位置より上に上がって初めて速さが0 になるまでの時間 (衝突後の時間) を求めよ。 (大+束 。 の れmっりあめいまけ ム s9s =eA の eS99 3 光@9。 。@ 遅介東人人的7 上 vu//コ EN/ し| a 5 ト欧作共o式まり y-V=-*(ぃ-2) 自 VsW。 。 ^途 回利得そ- 2 赴衣 x答 8

導体棒の電磁誘導について質問です。 導体棒を動かす時、磁場が位置によって変わる場合は磁束密度も面積も時間で変動するから、 V＝φ'＝（BS）'より積の微分でV＝B'S+BS' これであってますか？

(4) エネルギーの保存を使って解くことは出来ますか？

2 =リピ に 共 面積 をもった平行板コンアデンサーにおいて, 左便の。。 菩*105. (ばね付きコンデン 固定きれているばね (ばね定数を) にっょ。。 図!のように, 十分に広い いさ 坂板B は層に きれているが, 右側の極板B 3 月| ラペここができる。 極板が帯電していないとき, ばねは自然のg。 0 ッ ー INy 衣にあり, 極板問の距離はのであった< 次(図 荷を徐々に芝軍させるとばねは徐々に伸び, 最終的に極板Aに 十@, 極板Bに 窟ままだどこク ばねの伸びが 27 (42くの, 極板問中離が9ース7 となったとこ>。。 朋プ= 志沈の旋電束を 気の比放軍来を 1 とする。また, ばねおよび際の基 ェ、 の影響きをない6のとする。 次の問いに答えよ。ただし, (2ー(5)は, sp, の ん 0 5の 必要なものを用いて解答せよ。 1 (1) 電気力線のようすを図 3 に矢印で表せ。 MA (2) 極板問の電場の強さを求めよ。 し (3) 極板Bにはたらく電気的な力アを求めよ。 | T@=0 (4) 2 を求め上。 図1 図2 (5) 極板問の電位差ルを求めよ。 ムA B A | ここで 極板B を固定し, 極板Aに 土@ 極板Bに一0⑦⑳ の電荷 を常電させたまま, 板板問に, 比読電率 2 の診電体を図4 のよう にゆっくりと差しこんだ。 | (6) このときの電気力線のようすを図 4 に矢印で表せ | (7) Bにはたらく電気的カ SD を 電気的なは, (3)と比べてどうなるか。 1 [15 広島市大 改] 居 3 人ひ人0A 2/あSI

ピンクの二重線のところがわからないです。 なぜ、電流が磁場から受ける力の作用点を回転子の中心と考えて良いのですか？ 点Oの周りのモーメントを考えていて、力の作用点が回転子の中心(点O)にあるのにどうして腕の長さがa/2なのですか？

図1 のように, 紙面上に, 半径 の円形の回転子が置かれて いる。回転子は, 円周にそった抵抗線と, 円の中心点 0 と 同周上の 1 点 P をつなぐ導線でつくられており, 点 O を中心 として紙面上で回転できる。回転子には, 点 0, Q での接点を 通しで。スイッチと電気抵抗 々(>0) の抵抗が接続されている。 紙面に垂直で裏から表の方向に磁束密度 ぢ(ぢ>0) の一様な 科場 (磁界) をかけ, 回転子を図 1 の矢印の方向に一定の角速度 o で回転させたところ, 点PI に一定の電位 P。 が生じた。ただし 点G の電位は0 とする。 ^ 司転子はカを受けでも変形せず, 自己誘導による影響は無視 できるものとしで, 次の ①⑪~(⑬) に稚えよ。 Ne ン2( 26 ]反抗

問4 お願いします！

訴かに回転する 2 個の定消車が天井に取り付けられている。そこに伸びない系をかけ, 図の 語昌動潮束と、質景 のおもり A, Cと質呈みのおもりBをつり下げた。はしめ, 系がた いまうにして, おもりA. B, Cを基準の高さに静止きせておく。時合/=0におもりんA. 読同時に放した。未が引く力の大ききをアア, 重力加速度の大ききを とし, 守清車と動消 時ままび※※の質雪は無視できるものとする。 また. 基準の高きにあるときのおもりの変位を0 と 還半直上向きを正とする。 記の注各其はどのようになるか。 ただし. の捉宮度を 。 とする。 | (1 エーーー 了時刻 における B の変彼 xx を g。 と!を使って表せ。 | (2 | り AB. C は糸でつながれているため, おもりA. BB で の変位>。。 <。 rc の間に 衣脱 立つ、その関係式はどのようになるか。 [ (3) | 記の系伯はどれか。 [ (6) |

問4のやり方教えてください！

に回転する 2 個の定消事が天井に取り付けられでいる。そこに伸びない糸をかけ, 関の 動潮束と、折合計 のおもり A、Cと食落廊のおもりBをつり下げた。はしめ, 糸がた いょうにして, おもり AB Cを共送の高きに静止きせておく。 時刻: 0におもりA, 時に放した。浴が引く力の大まきをアア, 重力加速度の大ききをヵ とし, 写消症と動消 の質曲は無視できるものとする。 また. 基準の高きにあるときのおもりの変位を0と 直上向きを斑とする。 の人動方租式はどのようになるか。ただし, Bの加速度を ge。とする。 | (1) 昌における Bの次位zw をgmと(を使って表せ。[ (2) | 衣誰BC はネでつながれでいるため, おもり AB, での変位 z。 xx の間に 主職り 立つ、その関係式はどのようになるか。 (3) |