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物理 大学生・専門学校生・社会人

電磁気学の問題になります。 問3以降全く分かりません。教えていただけると助かります。

真空中で円周にそって流れる電流 (円電流) がつくる磁場, および, 円電流と等価な磁気モーメントについて 考える. 一般に,真空中で電流素片Ⅰds が距離 R だけ離れた点につくる磁束密度 dB は dB = Ho Ids x 4π R² で与えられる (ビオサバールの法則) ここで, Mo は真空の透磁率,Iは電流の大きさ, ds は電流の方向に とった微小変位ベクトル, hは電流素片からその点に向かう方向の単位ベクトルである. (1) 下図 (a) に示されるように、座標原点を中心とする π-y平面上の半径aの円周にそって図に示された方 向に電流Iが流れているとき, 点A(0, 0, h) における磁束密度の向きと大きさを求めよ. ただし, ん > 0 とする. (2) 下図(b)に示されるように、座標原点におかれた大きさがpでz軸方向の磁気モーメントが,点A(0, 0, h) に作る磁束密度の向きと大きさを求めよ。 ただし, 磁気モーメントとは正負の磁荷の対が微小な距離だ け離れているものであるが, んはその距離に比べて十分大きいとする. 問 (1) と問 (2) の結果より, 半径aの円電流Iは,十分遠方からみると, 大きさがHoTa²Iの磁気モーメント と等価であると考えられる.このことを利用して,次に, 真空中で円運動する荷電粒子について考える。 ただ し, 古典力学の範囲で考えることとし, この円運動による電磁波の輻射は無視できるとする. (3) 座標の原点に電荷g (> 0) が固定されている。 下図 (c) に示すように、質量がmで-gの電荷を持つ質 点が, g-y平面上で原点の周りを図に示す方向に一定の角速度で円運動している. この円の半径をと する. この質点の円運動を円電流とみなすことにより, 十分遠方からみた等価な磁気モーメントの向き と大きさ on を求めよ。 ただし, 真空の誘電率を e とする. (4) 下図 (d) に示すように、 磁束密度が B (> 0) で軸方向の一様な弱い磁場中で、 問 (3) と同じ問題を考 える ただし, 質点の円運動の半径は問 (3) と同じと仮定する. このときの十分遠方からみた等価磁 気モーメントの大きさを Pen とし, Apo PeB-Poo をBの1次までの近似式として求めよ. 2 •A(0,0,h) Z •A(0,0,h) y Pr (b) C 2 dan dal g 'T

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理科 中学生

【3】(2)図3のEに置いたときの方位磁針の向きを    教えて頂きたいです!    お願い致します🙏🙇‍♀🙇‍♀🙇‍♀

(1) 雷のように、 電流が空間を移動する現象を何というか。 (2) 【実験 【実験 2】で、蛍光板上にみられた明るい線を何というか、漢字で答えよ 】、 (3) 【実験】、【実験 2】で、図のA~Dの中で、誘導コイルや偏光用電源の+極とつな 電極を2つ選び、 解答用紙の記号に○をつけよ。 (4) 電流のもとになる粒子について、この【実験2】の結果からどのようなことが分かる (5) 電流のもとになる粒子を何というか。 (6) 放射線の一種で、レントゲン撮影などに利用されているものを何線というか。 【3】 図1は、棒磁石のまわりの磁界のようすを、図2、3は導線やコイルに電流を流した を、図4は2つの棒磁石のまわりの磁界のようすをそれぞれ表している。これらに 問いに答えよ。 (1) (2) (3) (4) 図3 厚紙 THE B CCCC 電流个|| 図2 図4 厚紙 図1のような曲線に磁界の向きを表す矢印を加えたものを何というか。 図1のB、図2のD、図3のEの位置に方位磁針を置い たとき、 N極がさす向きを右の図のア〜エの中からそれぞれ 選び、 解答用紙の記号に○をつけよ。 図のA~Cの中で、 磁界の強さが最も強い点はどこか、 1つ選び解答用紙の記号に○をつけよ。 図4の中の①、②に当てはまる極はN極S極のいずれで あるか、それぞれ選び解答用紙の記号に○をつけよ。 ア N. S D 電流

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