1
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。
00 O
金属棒の長さは7[m] , レ 2
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。
図2
Alag
996
EZ
b
a
レール安
金属棒
抵抗 R
B
10
b
大きび図15のスト!
S
TARTUS
b
Z軸の正の向き
図3
また、金属棒の抵抗は R [Q] 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]で動いているとき
(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。
(2) 金属棒に流れる電流の大きさ Ⅰ [A] と向きを求めよ。
(3) 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” [m/s] を求めよ。
PDI-
(B) 図3のように, 端子 a,b 間に固定抵抗 [Q] 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]で動いていると
(5) 金属棒に流れる電流の大きさ I'[A] と向きを求めよ。