この問題で(2)書いてあるとおり電流による上向きの磁場があるはずですが、(4)でそれを無視して計算しているのは何故ですか

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 Oとレール上の点Pとの間には R [Ω] の抵抗が 接続されている。さらに,中心0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 ① [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[Ω]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→Oか。 S.P SP R Ø B 奉 SI (3) 抵抗R 〔9〕 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 [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。 (東京電機大+ 筑波大)

ローレンツ力と磁場から受ける力はどうやって使い分けたらいいんですか? いつもどっちを使うのかわかりません 教えてくださると嬉しいです

この問題の(2)でLは導線ab,cdの2つと接してるので、最大摩擦力は2つ分の2μMgでは無いんですか？

123 鉛直上向きで磁束密度Bの界 中に, 十分に長い2本の導線 abとcd が水 ap 2 cd 7 平に間隔だけ隔てて置かれている。 ac間 R B には,抵抗値R の抵抗と起電力E の電池がE- I 20 接続されている。 導線 ab, cd間には,これ L 鉛直上方から見た回路 らと垂直になるように質量Mの導線Lが置 かれている。 はじめ, Lは固定されており, Lと導線 ab, cd間の静止

電子の総数NのN=n(Sl) これは何なのですか？？

⑥4* 磁束密度Bの磁場に垂直に置かれた長さ, 断面積 Sの導線中を, 自由電子が速さ”で動いている。 ロー レンツカfの総和が電磁力Fになっていることを示 せ。電子の電荷を -e, 個数密度をnとする。 V B S

良問の風問125 (5)で、赤丸の中のような解き方をしたのですが(1枚目)、どこが違っていたのでしょうか。 直接は求められませんか？ エネ保存で求まるのは分かるのですが、、教えてください🙇‍♀️

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[Ω] の抵抗が 接続されている。 さらに､中心0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 ③ [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 [Ω] 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→Oか。 26 図1のように、紙面に垂直で裏から表に向かう 磁場中に, 一辺の長さLの正方形のコイル ABCD が紙面内に置かれている。 コイルを通る磁場は一様 で、その磁束密度の大きさB が図2のように時間 とともに変化した。 コイルの電気抵抗をRとする。 (1) 時間帯Ⅰ (0≦t≦2to) について, を、時間tの AB 電磁気 O O SP R D (3) 抵抗R[Ω]で消費する電力はいくらか。 Pent (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 [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。 A 0 ① B (東京電機大+ 筑波大) a O 83 143 O 図 1 C B O O 申切る様に誘導起電力資生!! B NOR O Val MoBℓ 1.8 A1-B5 = B-=-wa² WBA² 1=1x WBa² 2 wBa 6 (Mg (FB.l-R.M'Mg) (Bl)² [hb] 自然:P→ (3) PR=IV=RI²= WBG², R (WB))² af R 12/20ro Ad was F = I.Ba 〃 wBaz F= 2 x Ba R F=ⅠBLにも +255 = cu 8²a³) (5) 仕事率 J/S. X X (WB) at P=Fshoxaw 9 l 28 IND 4R twa w²B² at 2R 単位時間 [J/s]

電磁誘導です。(1)のキルヒホッフの法則から、 E-vBl=RIが導かれるのかがよくわかりません。どなたか教えてください、お願いします🙏🙇‍♀️

12 EX2 EX1に続いて, ab間にRの抵抗と起 100 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 SANIH OT b R 277 P B E a I を求めよ。 (2) 十分に時間がたったときのPQ の速さ を求めよ。

電磁誘導です。三つの状況に分けて考えたときに、 時間a/vから3a/vのときの状況になぜなるのかがわかりません。教えてください🙏どなたかよろしくお願いします🙇‍♀️

68 * 辺の長さα,6の長方形コイルを一定の速さで 幅2αの磁場(磁束密度Bで手前向き)を横切らせる。 コイルの抵抗をR, 辺PQが磁場に達したときを t=0 とする。 次のグラフを描け。 (1) 電流の時間変化 (PQの向きを正) (2) コイルを引く外力F の時間変化 (右向きを正) bi a C P 500 B -2a-

ローレンツ力の向きがC→Dの向きになる理由を教えて下さい。

120 誘導起電力の発生のメカニズムを考えてみよう。 図に示すように,磁束密度B [Tまたは Wb/m²]の一 様な磁場(磁界) に垂直に置かれた長さ1〔m〕の1本の 導体棒 CD を, 棒自身にも磁場にも直角方向に速度v [m/s]で動かしてみる。 大 導体棒 D B V

⑷についてなのですが、答えはR分のB L（E−BLvcosθ）なのですが、磁束密度が直角じゃないのでB Lcosθ （E−BLvcosθ）ではないのですか？ 教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

全てできるように! 【1】 <L863P22> 2010 横浜国立大学 3/12. 後期日程 エ 図のように、 磁束密度B[T] の鉛直上向きの一様な磁場中に, 長い2本の平行な導体のレールが 水平面に対して角度 [rall (0<</27)で固定されており、レールの下端には,起電力 EVの電 池と抵抗値R[Ω]の抵抗が接続されている。 レールの間隔は入[m] である。 レールの上に質量m[kg] の導体棒PQをレールに直角に静かに置く。 導体棒PQ はつねにレールに直角に接したままレー ルの上を運動できるとする。 レールと導体棒の電気抵抗, レールと導体棒の間の摩擦、導体棒の 運動に伴う空気抵抗, 回路の自己誘導は無視できるものとする。 重力加速度の大きさをg[m/s'] として, 以下の問いに答えよ。 R E A B 8 P 〔電磁誘導〕 l (1) 導体棒PQ がレール上で静止する時の電池の起電力を E [V] とする。 この起電力E を求めよ。 (2) 導体棒に生じる誘導起電力の大きさを求めよ。 (3) 導体棒に流れる電流の大きさを求めよ。 以下では、電池の起電力EがE。 より大きい場合 (E>E。)について考える。 この場合には,導体 棒はレールに沿って上向きに動き始める。 その後, 導体棒の速さは徐々に増大する。 導体棒の速 さがv[m/s]になったときについて考える。 (4) 導体棒が磁場から受ける力の大きさを求めよ。 十分に長い時間がたつと, 導体棒は一定の速度で運動するようになる。 このときについて考え る。 (5) 導体棒の速度の大きさを求めよ。 (6) 導体棒に流れる電流の大きさを求めよ。 (7) 次の文中の「 には数式, [ ]]には適切な語句を記入せよ。 電池が回路全体に供給する電力Pは,Po= (7) [W]である。この電力Pは、 抵抗での1秒 間あたりの[(イ)]R= ($) [J/s] と導体棒の1秒間あたりの(ｴ)]P2 = (オ) [J/s]に使わ (カ) の関係があり、エネルギーの保存則が(キ) れる。 これら3つ量 , P, Pの間には、 ]ことがわかる。

ローレンツ力に関する問題です。 青部分の説明がよく分かりません。 どうして長方形PQRSの面積が減少すると【裏から表】向きの磁束の本数が減ることになるんですか？ どなたか分かりやすい言葉で解説してください🙇🏼‍♂️

(3) 「ローレンツ力電池」 と 《電磁誘導の法則》 の関係 Story の 「ローレンツ力電池」と「Story (②2の《電磁誘導の法則》 は、 どちらも起電力が発生するんですが,何か関係があるのですか? とってもいい質問だね。じつは, 図8のように,電磁誘導の法則の中 に「ローレンツ力電池」は含まれて いるんだ。 具体的には,どういうこ とですか? -電磁誘導の法則・ (Bが時間変化するとき) 「ローレンツ力電池｣ (Bが一定) 図8 ローレンツ力電池と 電磁誘導の法則 そうだねえ,たとえば,図9のよ うに磁束密度Bの磁界中で,長さ の棒PQが速さで右向きに進んで いるとしよう。 これは図5 (p.221) で見た棒PQと 全く同じ状況だね。 図5では「ロー レンツ力電池」の考え方を使って, 発生する起電力を求めてきたけど, ここでは電磁誘導の法則を使って, ①起電力の向き, ②起電力の大きさ を求めてみようね。 ①発生する起電力の向き 図9のように, 閉回路 PQRS を 定める。棒PQが右へ動くと, 長方形 PQRSの面積 〔²〕はどんど ん減少していく。 つまり、閉回路PQRSを貫く磁束はどんどん減 少していく。 起電力の向き B イヤ! ◎磁束の減少 減少を妨げる 磁界の向き C誘導電流 の向き XC S R 図9 棒PQは図5と全く同じ よって,このとき発生する起電力の向きは,磁束の減少を妨げる向 き,つまり磁束を増加させようという向きで,図9のようにP→Qの 向きになる。これは、図5の起電力の向きP→Qと合っているね。