1.やさしい
長さ 20 cm の直線導線に 20 A が流れており、0.3 T の一様な磁場と 45° の角をなしています。導線が受ける力の大きさ F を求めてください。
B = 0.3 TI = 20 AL = 20 cmθ = 45°
F = N
解答つき磁場と電磁誘導ワークシート
2.やさしい
長さ 25 cm の直線導線に 12 A が流れており、0.4 T の一様な磁場と 90° の角をなしています。導線が受ける力の大きさ F を求めてください。
B = 0.4 TI = 12 AL = 25 cmθ = 90°
F = N
3.ふつう
電子 が、8 mT の一様な磁場の中で円運動をしています。1 周にかかる時間 T を求めてください。
m = 9.109 × 10⁻³¹ kg|q| = 1.602 × 10⁻¹⁹ CB = 8 mT
T = ns
4.ふつう
20 巻き、面積 80 cm²、抵抗 4 Ω のコイルが閉回路をつくっています。コイルに垂直な一様な磁場が、100 ms で 0.1 T から 0.5 T まで一定の割合で増加します。 平均誘導電流 I を求めてください。
N = 20A = 80 cm²B: 0.1 T → 0.5 TΔt = 100 msR = 4 Ω
I = mA
5.むずかしい
重陽子 が静止状態から 1000 V の電位差で加速され、そのあと 0.5 T の一様な磁場に直角に入ります。磁場中での軌道の半径 r を求めてください。
m = 3.344 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1.602 × 10⁻¹⁹ CV = 1000 VB = 0.5 T
r = cm
6.むずかしい
Α粒子 が、直交する電場 E = 2 × 10⁴ V/m と磁場 B₁ = 0.2 T をもつ速度選択器を、曲がらずに通り抜けます。そのあと、磁場 B₂ = 0.2 T だけがある第 2 の領域に直角に入ります。そこでの軌道の半径 r を求めてください。
E = 2 × 10⁴ V/mB1 = 0.2 TB2 = 0.2 Tm = 6.645 × 10⁻²⁷ kg|q| = 3.204 × 10⁻¹⁹ C
r = cm
解答
- 1. F = 0.8485 N
- 2. F = 1.2 N
- 3. T = 4.466 ns
- 4. I = 160 mA
- 5. r = 1.292 cm
- 6. r = 1.037 cm
ステップごとの詳しい解答：このトピックは examproblems.com で練習できます。