電磁気
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125* 細い導線で作った半径a[m]の円形レール (S,
P間は切れている)があり, このレール面の中心
0とレール上の点Pとの間にはR[Q]の抵抗が
接続されている。さらに, 中心Oとレールの間
には,レールに接しながら回転できる導体の棒
OQ が橋渡ししてあり,この棒は一定の角速度の
[rad/s)で回転している。レール面には,それに
垂直に磁束密度B [T]の一様な磁場 (磁界)が紙面
の表から裏への向きに加わっている。
(1) コイル OPQ を貫く磁束は 4t[s]間にどれだけ増加するか。
(2) 抵抗R[Q]の両端に発生する電位差Vを求めよ。また, 抵抗を流
れる電流の向きはO→Pかそれとも P→0か。
(3) 抵抗R[Q]で消費する電力はいくらか。
(4) 棒OQ が磁場から受ける力はいくらか。その向きは回転と同方向
か,逆方向か。
(5) 棒OQを一定の角速度の[rad/s]で回転させるために必要な外力の
仕事率P はいくらか。
SP
R
の
棒
00
B
大の
(東京電機大+筑波大)