②写真の答えではダメな理由を教えてください 装置のコイルの巻く回数を変えてしまっているからでしょうか？ 答えコイルを早く動かす

5 電流と に答えよ。 (静岡県公立改) 図1 木の棒 ULUOTH 21) 図1のような装置をつくり、磁界の中でコイルを矢印の向きに動か したところ, 電磁誘導によってコイルに電流が流れ, 検流計の針が左 右に振れた。 ①このときコイルに流れる電流を何というか、書け。 [ 誘導電流 [ コイルの巻く回数を多くする。 図1の装置をそのまま用いて,コイルに流れる電流を大きくする にはどのようにしたらよいか。 簡単に説明せよ。 検流計 磁石 コイル 図2 スタン 電源装置 スイッチ +

(18)について、t=π/2ωの時のコの字がどこに位置するのかという問題に帰着する所までは理解できるのですが、どこからt=0のとき、コの字はb地点にいたとわかるのですか？自分の見落としだとしたら申し訳ないのですが、この地点から外力を加え始めるみたいな記述はなく、なぜ解説にb... 続きを読む

物理 図2のように、金属の細い棒を曲げて作ったコの字の部分を含んでいる回転子 ABCDEF は,辺 AB と辺 EF を回転軸として磁石の間に置かれている。 辺 CD の長さ は 、 辺BC と 辺 DE の長さはであり,辺CDは回転軸に平行, 辺BC と辺 DE は 回転軸に垂直である。 磁場はN極からS極の向きにかかっており,辺BC, CD, 辺 DE が通過する部分では一様で,その磁束密度の大きさはBである。 点Aと 点Fの間には抵抗値 R の抵抗をつないである。 外力を加えて、 図2に示した矢印の 向きに回転子を一定の角速度w (w0)で回転させると,辺CDに誘導起電力 Vが 生じ,抵抗に電流が流れた。 このときのVの時間変化は図3のような交流となった。 Tは交流の周期である。 ただし, 点Cから点D の向きに電流を流す Vを正とし, Vの最大値を V」 とする。 回転子がもつ自己インダクタンスや抵抗以外の抵抗値, 地磁気は無視できるものとする。 回転子 AQ Bw N S CTB B [E D V Fe -Vi T 図2 T |72 図 3 R 時間 た 6.周って 200

❶磁石の中でコイルに電流流す実験で、コイルの動きを大きくするためには何をすればよいか。 ❷コイルと磁石によって電流を発生させる実験で，大きい電流を流すためには何をすればよいか。 この二つが似ていて混ざってしまいます。 どちらも複数あると思うのですが、、 分かる方教えてく... 続きを読む

(c)についてです。解答解説ではV＝EdでEを求めていますが、なぜE＝vBの公式で(a)で出た速さvを使ってEを求めてはいけないんでしょうか。

485 )に適する式または数を入れよ。 ZA B ベータトロン 次の文の( 図のように、強さが軸からの距離のみで決まる磁場 を軸の正の向きにかけ, 質量m[kg], 電気量 -e[C] の電子を,xy 平面内に入射したところ, 原点を中心にし て 軌道半径R [m] で等速円運動をした。 軌道上の磁束 密度の大きさをB[T] とすると,このときの電子の速さ はv= (a) [m/s] である。 Ex R 電子 次に,円軌道を貫く磁束 [Wb] が, 微小時間⊿t [s] 間に⊿ 〔Wb] だけ増加するよ うに、磁場を増加させた。 このとき,円軌道上には大きさ(b)[V]の誘導起電力が 発生し円軌道に沿って強さ(c) [V/m〕の電場が発生する。 電子はこの電場から 大きさ(d)[N] の力を受けて加速度運動をする。 ⊿t[s] 間での電子の速さの増加 分を⊿v[m/s] とすると, ⊿v=e) [m/s] となる。 この式から、尺が一定の場合に は = 0 Wb のときの速さをv=0m/sとして, vとの間に(f)という比例関 係が成り立つ。 したがって, ØはBを用いて=(g) [Wb] と表すことができる。 これより,Bの値は円軌道の内側の平均磁束密度の(h)倍になる。

エネルギー保存についてです。電磁誘導が棒磁石などによって引き起こされる場合、何エネルギーが何エネルギーに変換されているのでしょうか。

問1(2)右側の金属棒は閉回路ではなく、単位時間あたりに通過する磁束の変化は無いのに、なぜ誘導起電力が生じるのですか？(図参照) 解答はBa²ω/2です。(1)で磁束を求めたんだからそりゃそれ使うだろって思うんですけど、でも理論で納得がいかないです。 問3(1)模範解答に... 続きを読む

Ⅱ 図のように,下向きの磁束密度の大きさがB の一様磁場を考える。この磁場中 に、半径αの円形レール二つを十分離して, 磁場に対し垂直に固定する。 それ ぞれの円形レールの上に, 図のように金属棒をのせる。 金属棒は円形レールと A, A' で接しており,円形レールの中心 0, 0′ の回りを, 自由に回転できるもの とする。 ここで, 円形レールと金属棒の摩擦は無視する。 電線を使い, 図のような 電気回路を作る。 Sはスイッチ, rとRは抵抗値がとRの電気抵抗を意味する。 また,電気抵抗R の両端をC, Dと呼ぶことにする。 右側の金属棒に外力を加え続け, 図で示される方向に一定の角速度で、常に 回し続けるものとする。 円形レール, 金属棒, 電線の電気抵抗は無視するものとし て以下の問いに答えよ。 問1 はじめに,スイッチSを開いておく。 (1)時間 At に右側の金属棒は角度 At だけ回転する。 この金属棒が時間 At に切る磁束を求めよ。 (2) OA間に発生する誘導起電力の大きさを求めよ。 (3)抵抗Rに流れる電流の大きさを求めよ。 また, その方向は 「C→D」, 「D→C」のいずれであるか答えよ。 問2 次に,左側の金属棒を動かないように固定し, スイッチSを閉じる。 (1) O'A'間を流れる電流の大きさを求めよ。 また, その方向は 「O'→A'」, 「A' →O′ 」 のいずれであるか答えよ。 (2) O'A'間に発生する金属棒を回そうとする力の方向は, 右側の金属棒の回 転と 「同方向」, 「逆方向」 のいずれであるか答えよ。 問3 次に,左側の金属棒を自由にしたところ,一定の角速度ω' で回転するよう になった。 (1) O'A′間を流れる電流の大きさを求めよ。 (2) O'A'間に発生する誘導起電力の大きさを, w', a, B を用いて表せ。 ま たこの起電力によって作られた電位は, 0′, A' のどちらが高いか答え よ。 (3) ω' wr, Rを用いて表せ。 3 ◇M4(217-31)

電磁誘導 （１）なぜAからBじゃないんですか？

大 129* 金属棒を間隔L [m] で平行に並べて レールをつくり、水平面に対して傾斜角0 で設置した。レールの下端 a, b は抵抗値 R[Ω]の抵抗でつないである。 一様な磁束 密度 B〔T]の磁場を鉛直下向きにかけた状 態で,質量 m〔kg〕 の金属棒をレールの上 a B. 1 L R b 水平面 に水平に静かに置いた。 棒とレールとの摩擦と電気抵抗とは無視でき, 棒はレールに対して常に直交しているものとする。 重力加速度をg 〔m/s2] とする。 棒が滑り下りるとき,抵抗に流れる電流の向きは,図中の a→b と b→a のどちらか。 (2)棒が速さu [m/s]で動いているとき,抵抗に流れる電流の大きさを 求めよ。 (3) 十分に時間が経過した後の棒の速さを求めよ。 このとき,棒はレー (3) ル上にあるものとする。 (4) (3)の状態のとき,抵抗で単位時間あたり発生する熱エネルギーQ と重力が棒にする仕事率Pとの比を求めよ。 (熊木)

（3）です。 解説に コイルの下から棒磁石のS極を近づけるということは、コイルの中の下向きの磁界が強くなるということである。 とありますがどういうことですか？

3 電磁誘導 2 10 11 E 図のように、 a、b、 cの順に棒磁石を動かす a 近づける 棒磁石 と、 検流計の針は図のよ うになった。 コイル □ (1) ac では電流が流 + れた。このとき流れた 検流計 電流を何というか。 b S <8点×3> 遠ざける @S 0 動かさない where □(2)次の文の( )にあてはまる語を書きなさい。 bで電流が流れていないのは、コイルの中の ( していないからである。 が変化 (3)図と同じ回路で、 コイルの下から棒磁石のS極を近づけると きの検流計の針のようすを、 次のア~ウから1つ選びなさい。 ア +側に振れる。 イー側に振れる。 ウ振れない。 68

大問3の（3）の問題で、模範回答は「ガラス棒には電流が流れないので、位置は変わらない。」なのですが、「ガラス棒は電気を通さずまた、磁界の影響を受けないため、位置に変化はない。」という答えは正しいですか？

3 図1のように、導線をつないだアルミニウム棒PQをU字形 図1 磁石の磁界の中に水平につり下げ,電圧を加えて電流を矢印 -電源装置 の向きに流したところ, アルミニウム棒が (P側から見て) 図 2の位置で静止した。 [8点×3] 〈鹿児島・改〉 木の棒 電流の向き (1)この実験について述べた次の文の( 下左右のどれか。 導線 に入るのは,上・ [N極 -U字形磁石 QA × ①① ② アルミニウム棒S極 図2において, 磁石によるアルミニウム棒近くの磁界の向きは 図2 ( ① )向きである。 この磁界によって, アルミニウム棒に流れる 電流に(②)向きの力がはたらくことが分かる。 導線 IN (2) 図1のU字形磁石の上下を逆転 (N極を下, S極を上に)し,さらにアルミニウム棒 電流の向きを逆にして実験すると, アルミニウム棒に流れる電流に S どんな向きの力がはたらくか。 上・下・左右のいずれかで答えなさい。 ( (3) 図1のアルミニウム棒をガラス棒にとりかえ, はじめの実験と同じ電圧を加えるとカ ラス棒の位置は,電圧を加える前と比べてどうなるか。 理由をつけて答えなさい。

1番左の写真の問題ではコイルには抵抗があるとしているのですが、右側の写真の問題ではコイルに抵抗がないとみなして計算していました。コイルに抵抗があるかないかは、問題によって違うという認識でよろしいのでしょうか？(真ん中の写真は1番左の写真の(1)の解答になっています)

42 電磁誘導 図1のように, 絶縁被覆した銅線を一様に巻いた長さ21のソレフィ ドコイルがある。両端AとCとの間に直流電圧 V を加えたら電流I。 が流れ,コイルの中心P点に強さの磁場が生じた。コイル以外の 導線の抵抗は無視する。 I 次の場合,電源から流れる電流はLの何倍になるか。 また,P点 の磁場の強さはH。 の何倍になるか。 (1)電圧 V の電源の正の端子をBに接続し、 負の端子をAとCに 接続する。 b (2) B点を中心としてこのコイルを2倍の長さ(41) になるまで一様 に引き伸ばして固定し, 両端AとCとの間に電圧Voを加える。 XX コイルを元の長さ(21) に戻し, 電圧 V の電源の正の端子をA に接続し、負の端子をBとCに接続する。