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物理 高校生

この問題のエネルギー保存で磁場による力F=IBLの仕事と誘導起電力の仕事を考えなくていいのは何故ですか?

実戦 /0 4 基礎問 /18 [注 86 磁場中を運動する導体棒II 図のように,水平と角度0の傾角をもつ導体の 平行レールが間隔/で固定されており,上端には 起電力Eの電池Eと可変抵抗器がつないである。 長さ1,質量mの細い導体棒 abをレールに直角 にのせ,レールに沿って滑って移動できるように 解 a B」 ょり 0 なっている。また,磁東密度Bの一様な磁場が鉛直上向きに加えられており、 I. (1 重力加速度の大きさはgとする。導体の電気抵抗や導体棒 ab とレールとの ンジ 間の摩擦力は無視できるものとして, 次の問いに答えよ。 no ○○OI. 可変抵抗器の抵抗がある値のとき, 導体棒 ab はレール上で静止した。 ab を流れている電流の大きさはいくらか。 I.可変抵抗器の抵抗をある値にすると導体棒 abはレールに沿って上昇し、 しばらくすると一定の速さ uになった。この等速運動について考える。 boの 導体棒 abに発生する誘導起電力はどの向きにいくらか。 ODO このときの可変抵抗器の抵抗値Rを求めよ。 (3)次の物理量を求めよ。また, これらの間に成り立つ関係式をかけ 電池が供給する電力 PE 抵抗で発生する単位時間あたりのジュール熱P bO人 導体棒abを上昇させるための仕事率び る。 場。 (3 (高知大) ●電磁誘導とエネルギー保存の法則 金属棒の運動による電礎 誘導では,力学的なエネルギーと電気的エネルギーが相互に変 精講 換される。 力学的エネルギーの変化、 電池の仕事 外力の仕事- 抵抗で消費される エネルギー コンデンサー·コイルに 蓄えられるエネルギー 着眼点)力学的なエネルギー→金属棒やおもりの運動,外力でチェック 電気的エネルギー中閉回路に含まれる素子(電池など)でチェック。 発展 エネルギー保存の法則は電磁気系または力学系に分けて考えること もできる。 電磁気系:電池および誘導起電力の仕事の和で考える 力学系 2路

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物理 高校生

2です なぜ-6.0×10の-7乗のマイナスは計算式で消えているんですか?

2.電気量 +3.0×10-'C と -6.0×10-7Cの小球を0.30m離しておくとき, 及ほしあう 静電気力の大きさF[N] を求めよ。また, 力は引力か,斥力か。 3.金属棒 AB を不導体の台上に支え,AB の延長上からB端に向け,正の帯電体を金属 棒に近づけるとき,A端に現れる電荷は正·負どちらか。 4. +2.0×10-°Cの電荷が東向きに4.0×10-2N の力を受ける場所の電場の強さ E[N/C] を求めよ。また,その向きはどの向きか。 軸の原点に -9.0×10-*C の電荷を固定する。x軸上で, 原点から正の向きに0.30 m離れた点の電場の強さE[N/C] を求めよ。また,その向きはどの向きか。 -6.0×10-Cの電荷から 3.0m離れた点Aの電位V[V] を求めよ。ただし, 電位の 基準点は無限遠とする。 7 点Aは点Bより 10Vだけ高電位である。AからBへ+1Cの電をゆっくりと移動させ るとき、静電気力がする仕事 W[J] を求めよ。また,外力がする仕事 W'(J] を求めよ。 8.金属平板2枚を2.0×10-2m離して平行に向かいあわせ, 10Vの電圧を加えたとこ ろ, 平板間に一様な電場ができた。この電場の強さ E[V/m]を求めよ。 基礎 CHECK の解答 1. 電子の電荷は負。 ガラス棒の表面の電子 が絹布に移動してガラス棒は正に帯電す る。ガラス棒から絹布へ移動した。 固定電荷が負なので電気力線は固定電荷 に向かう。 よって,電場の向きはx軸の負の向き。 6. 点電荷のまわりの電位の式「V=k」より (6.0×10-) 2. クーロンの法則「F=k992」より r 72 (3.0×10-7)×(6.0×10-) 0.30° F=(9.0×10°)× V=(9.0×10°)× 3.0 =1.8×10-2N 2つの電荷が異符号なので, 引力。 =-1.8×10*V 7. 電荷を電場中で移動したときの静電気力 がする仕事の式「W=qV」より 世所仕ふ、と造

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物理 高校生

物理 電磁誘導 良問の風125 (p83) について。 (2)で電流の向きの、解説の求め方が分かりません。 私は、V=vBlの左手の法則を使い、中指vを円の接線方向に、人差し指Bを紙面の表から裏方向にして親指VがO→Qになるので、電流はP→Oと導きました。 そもそもこれ... 続きを読む

電磁気 83 125* 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)

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