もう一回とく
糸の固定点
ばね A
d
0;
図1
0
B
Ⅱ 図1のように, 十分に長い導体のレール abとレール cd が, 水平面と角度を
なして間隔Lで平行に置かれている。 これらのレールの上には,質量mの導体棒が
レールと直角になるように置かれており, レール上を滑らかに移動できる。 また,
ac間とbd間には,それぞれ抵抗値 R, の抵抗 1 と, 抵抗値 R2 の抵抗2が接続され
ている。 さらに,二つのレールが作る平面と垂直上向きに, 磁束密度Bの一様な
磁場がかけられている。 以下の問1~5に答えなさい。 解答の導出過程も示しなさ
い。 必要な物理量があれば定義して明示しなさい。 ただし, レールと導体棒の電気
抵抗, レールと導体棒の接触抵抗, およびレールと導体棒に流れる電流で生じる磁
場をいずれも無視してよい。 (配点25点)
問1 導体棒がレールと平行に下向きに速さで動いているとき, 抵抗 抵抗2
に流れる電流の大きさをそれぞれ求めなさい。 また. 抵抗1 と抵抗2に流れる
電流の向きが, それぞれa→cとc→a, bdとdbのどちらであるか答
えなさい｡
問2問1の状況において. 導体棒にはたらく力の大きさと向きを説明しなさい。
2023年度 物理 27
3時間が十分に経過すると、導体棒の速さは一定値となった。 を求めな
さい。
107 A
問4 問3の状況において,抵抗1と抵抗2で単位時間に発生するジュール熱をそ
れぞれ求めなさい。
問5 問3の状況で発生するジュール熱の元となるエネルギーが何か説明しなさ
T
B
抵抗
B₁
b
B2
図1
抵抗2
導体棒
