⑴がわからないです。

268 VI章 磁気 基本例題74 磁場中を回転する導体棒 図のように,鉛直下向きに磁束密度B[T]の一様な磁場 中で,長さα〔m] の導体棒 OP を, Oを中心として水平面 内で回転させる。 棒OP の角速度はw [rad/s] である。 (1) 点OとPのどちらの電位が高いか。 V2) OP間の誘導起電力の大きさはいくらか。 指針 ローレンツ力を受けて移動する電子 の向きから、 電位の高低を考える。 また, 微小時 間 4tの間に、棒 OP が描く面積をSとすると, 磁束の変化 4Φ=B×4S と表される。 は, 解説 (1) 棒 OP中の電子が受けるロー レンツ力は, フレミングの左手の法則から, 0 →Pの向きである。 電子はP側に集まるので, Pが低電位, 0 が高電位となる。 (2) 図のような回路 OPQO を考えると, 微小時 4S = na² x = B[T] 0a [m] [rad/s] 回転軸 間 4t の間の、棒OP の回転角はwdt なので 面積の増加 ⊿S は, wat 2π a²w4t 2 基本問題 528 - [m²] w4t 誘導起電力の大きさをVとすると, v=|-40|-|- BAS 4t At P Ba'w 2 AS (V) P' P

ホール効果の問題です。｢単位体積あたり｣という言葉がイマイチ分からないのですが、今回の問題は直方体の金属の体積が18h^3なので、電子の総数は18h^3n個ではないのですか？？

ABC 面S 例題33 325. ホール効果■ 図のように, 3辺の長さがん, 3h, 6hの直方体の金属を水平に置き,一定の電流を流 して、鉛直上向きに磁束密度Bの一様な磁場を加える とホール効果の現象が生じた。 次の各問に答えよ。 ただし、電子の電荷を -e, 金属中の単位体積あたり の電子の数をnとし, 金属中の電子は速さ”で運動しているものとする (1) 電子が磁場から受ける力の大きさを求めよ。 ÉT 3h 6h- a pove www.co (2) 面Sと面Tの中央の2点間に電位差が生じた。 この電位差 Vo を求めよ。 また,高 電位側の面はどちらか。 (3) 電位差 Vo は,電流の大きさに比例する。 Vo/I を求めよ。 (11. 岩手大改) 12 200 G T

(1)の右ネジの法則の使い方がわからないです

(2) A'B'上の長さ1の部分にはたらく力Fの大きさと向きを求めよ。 脂鉛磁東密度と磁磁場の式 「B=μH」, 電流が磁場から受ける力の式「F=IBl」を用いる。 (2) 電流が磁場から受ける力の式「F=IBL」 216 基本例題 87 平行電流が及ぼしあうカ 図のように, AB, A'B'の2本の平行においた導線に1, rの 電流を流す。ただし, 2本の導線の間の距離をr, 真空の透磁 率を 山とする。また, I, I'は, 図の向きに流れているとする (1) 電流Iが,導線 A'B'の位置につくる磁場の磁束密度の大き さBと向きを求めよ。 *381,384 B B' I A 解答(1) 直線電流がつくる磁場の式 表から裏の向き。 I 「H=- 」と, 磁束密度Bと 2元r 磁場の関係式「B=μH」より Hol HoI 2元r より F=Io/1= HoII'l -1= 2元r B=- 2元r フレミングの左手の法則より, カFは図 の下から上の向き。 ATU 其木例暗 00

図bの磁力線の書き方が分かりません

B B フレミングの左手の法則を用いればよい。 F=IBl [N) 3者は直交 でんじりょく 鉱磁力Fは向きまで決められること。 High 図aのような右向きの一様な磁場と, 手前向 きの電流Iがつくる反時計回りの磁場を合成す ると,図bのようになる。電流の上側では磁場 が打ち消し合って磁力線がまばらになり, 電流 の下側では強め合って磁力線が密になる。磁力 線が縮もうとする性質と隣どうしが押し合う性 質がともに電流に上向きの力を与える。 まったく別な見方としては, 図aで電流は赤 点線の磁場を通して磁石に(N, S共に)下向き の力を与える。その反作用として電流は上向き の力を受けると考えることもできる。 N S 図a コ F N S 図b TO

写真1枚目の青線部が指すのは、2枚目で言うと赤の矢印で、向きもコレで合っていますでしょうか？左手フレミングの法則を使いました。

D 電流が磁場から受ける力 図 24の装置でアルミパイ プに電流を流すと, パイプは レール上を動く。これは, パ 磁石 s 日 房 電流 アルミパイプ イプに流れている電流が磁場 から力を受けるためである。 直線電流が磁場から受ける 力の向きは,電流の向きと磁 O図 24 電流が磁場から受ける力 場の向きのいずれにも垂直となる。また, 電流の向き,または磁場の向 きが逆になると,力の向きも逆になる。 直線電流が磁場から受ける力の大きさは, 電流が大きいほど, 磁場が 強いほど大きい。 また, 磁場中にある電流部分の長さが長いほど大きい。 直流モーターは, 電流が磁場から受ける力を利用している(図 25)。 力 カ磁場 LA B 場 A S N S Aは Aは A 左と接触 右と接触 DVN 一整流子 D 電流 カ 電流 三電流 ブラシ O図 25 直流モーターのしくみ ○は紙面の裏から表の向き, ®は表から裏の向きを表す。 回転できるようにしたコイルを磁場の中に置き, A→B→C→Dの向きに電流を流すと, 辺 AB は上向き,辺 CD は下向きの力を磁場から受け, コイルが回り始める(@)。 ⑤の状態の後, 整流子によってコイルに流れる電流は逆の向き(D→C→B→Aの向き)に変わる(©)。そ のため,辺 AB は下向き,辺 CD は上向きの力を磁場から受け, コイルは回転し続ける。 発展 フレミングの左手の法則 電流の向き,磁場の向き, 電流が磁場から受ける力 の向きの関係は, 直角に開いた左手の3本の指(中指: 電流,人差し指:磁場, 親指: カ)の関係に対応して いる。これを フレミングの左手の法則(フレミング: イギリス)という。 磁場 電流 カ 第2章 磁場と交流 | 205

124の（1）と（2）の解き方を教えて下さい

電流 電流県 123 フレミングの左手の法則 次の図のめは, 直線状の導線に電流が、 紙面に重者に 表から裏に流れており, ©は, 電流が紙面に垂直に裏から表に流れていることを表 ている。このとき, 導線は, AとBどちら向きに動くか。 センサーBコ N S S B-&→A B-O→A B-&→A B-O S N 124 平行な導線にはたらく力 平行に張られた2本の導線P, Qに, 図 の矢印の向きに電流を流した。 (1) Pを流れる電流がQのところにつくる磁界はどちら向きか。 (2発展 Qにはどちら向きの力がはたらくか。 (3(発国 Pにはどちら向きの力がはたらくか。 センサーA, Bコ

(2)(b)のどのような電場Eなのか答えるところがわかりません なぜz軸の正の向きになるんですか？負の向きではないんですか？

molly 園278.磁場内でのらせん運動● 図のように, x軸の正の向 きに磁束密度Bの一様な磁場を加え,原点Oに速さっで, xy 平 面内でx軸と角0をなす方向に, 電子(質量 m, 電荷 -e)を進 入させる。その後の電子の運動について, 次の問いに答えよ。 (1) 0=0° のとき, 電子はどのような運動をするか。 (2) 0=90° のとき (a) 電子は磁場に垂直な yz 平面内で等速円運動をする。この電子の円運動の半々 および周期Tを求めよ。 (b) 電子が 0=90° の方向へ直進するためには,どのような電場Eを加えればよいか また,このときのv, B, Eの間の関係式を示せ。 B ト 0 0 P 2 A1:

(5)です エネルギーを求めるのに、なぜW=qVの仕事の公式が出てくるのですか？

図は荷電粒子を磁場の中で円運動を行わせながらくり返し加速する サイクロトロンの原理を示すものである。左右の半円筒形の電極 (ディーという)は内 部が中空になっており, ディーの部分には紙面に垂直に表から裏の向きに磁束密度Bの T60 277. 加速器 サイクロトロンの原理を示すものである。左石の円荷形の電極(ディーといする 部が中空になっており, ディーの部分には紙面に垂直に表から裏の向きに磁東を内 一様な磁場が与えられている。 質量 m, 電荷qの荷電粒子はデ ィーの内部では円運動を行い,ディーの間隙を通過するときだ)) け高周波電圧により加速される。初め粒子は, ディーおよび磁 / 場に垂直に速さゅで入射し, 図のような軌道を描いた。 (1)図の荷電粒子の電荷は正, 負のどちらか。ケ中 (2) 粒子が磁場から受ける力の大きさFを求めよ。 (3) 粒子が描く円軌道の半径 ro を求めよ。 (4) 粒子が初め,ディーの中を半周するのにかかる時間を求めよ。 高周波電圧の周期は粒子の円運動の周期に等しいように設計され,粒子が効率的に加 速されるようになっている。粒子は速さ voでディーを垂直に飛び出した。ディーの間 隙で加速された粒子は, 隣のディーの中でより大きな円軌道を描く。 (5) 粒子が間隙を通過する間, 2つのディーの間の電位差を一定とみなしこれをVとす る。間隙を通過するとき粒子が得るエネルギーを求めよ。また, 速さ voでディーを 垂直に飛び出した粒子が隣のディーに進入する際の速さひと新たな円運動の半径r を求めよ。 B B 少先 高周波電圧 A0SJF > 274

（1）です なぜ、蛍光ペンで引いてあることがわかるんですか？ また、（３）はフレミングで左向きとありますが、どうやってやりますか？

図のように. 鉛直上向きの一様な可 密度お[の磁場内に。 7]の科下っ b E Q 4B 水平に置かれた 2 本の導線レール 3 人 ab、 cd がある。bd 聞を R[Q]の舞挑で 一。 なぎ, レール上に軽くで抵抗の無策 d きる導体欄 PQ を置く。 <!全 2[m/s]で動かす。導体様はレ くものとする。 1) 導体棒 FQ 間に流れる電流の大きさ / (2) 時間 [sjの間に振抗で発4 聞 導体欄 PQ が磁場から受 ひも をつけて引き, 右向きに一定の速さ ールと垂直を保ちながら. なめらかに動 (AU 向きをまめ ょ。 Eするジュール熱 0[J] を求めよ。 ナる力の大きさ #[N] と向きを求めよ、 問引くときの,、ひもを引く 力のする侍事 (4) 導体棒PO をひもで』[s] 玉J]を求めよ。 (1) であるから, 電流の大きさは 6066 ああ (2) 抵抗で発生するジュール熱は _ pp27人7 d のお0 [J] E (3) 導体欄が磁場から受ける力の向きは、フレミングの左手の法則 左向き である。この力の大きさは cp = 7g7 = うー太= 玉 [N] E <求めたと同じ大きさで逆向きに引 玉さを一定に保つには, (3)で求 N M 人 /[s]間の導体棒の移動距離は 如[m]よ の =kx ニーと ューーーー-

（1）の電流の向きが分かりません なんで、Q→Pの向きなんですか？

図のように, 鉛直上向きの一様な磁東 密度 B[T]の磁場内に, 7[m] の間隔で 水平に置かれた 2 本の導線レール ab, cd がある。bd 間を 名[Q] の抵抗でつ なぎ, レール上に軽くて抵抗の無視で 『 9 きる導体棒 PQ を置く。これにひもをつけて引き, 右向きに一定の速さ ?[m/s]で動かす。 導体棒はレールと垂直を保ちながら, なめらかに動 くものとする。 (1) 導体棒 PQ 間に流れる電流の大きさ (AS向きを求めよ。 (⑫②) 時間 ls]の間に抵抗で発生するジュール熱 0[J]を求めよ。 (3) 導体棒PQ が磁場から受ける力の大きさ了[N) と向きを求めよ。 4) 導体欄PO をひもで7[s]間引くときの, ひもを引く力のする仕 (J] を求めよ。 (1) 導体棒 PQ 間には, Q一P の向きの誘導起電力が生じる。よって, 電流の向きは Q 一 P である。誘導起電力の大きさはニニ pg7[V】 であるから, 電流の大きさは が0 較| のりぢ/ 7三 阪和にっな 『| (②) 抵抗で発生するジュール熱は 2p272 6 9の= 7ルーは 8 人 1 ⑬) 導体権が磁場から受ける力の向きは, フレミングの左手の法則より 左向き である。この力の大きさは アニ gp = 8.カーに NM) 速さを一定に保つには, (3)で求めたと同じ大ききで逆向きに引 き続ければよい。7[s]間の導体棒の移動距離はァー zi[m]より 272 2万7人7 上 -ョニテ [J]