1.やさしい
長さ 20 cm の直線導線に 2 A が流れており、0.12 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 = 0.12 TI = 2 AL = 20 cmθ = 90°
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 4 A が流れており、1.2 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 = 1.2 TI = 4 AL = 25 cmθ = 45°
F = N
3.ふつう
電子 が、8 mT の一様な磁場に垂直に 3 × 10⁶ m/s で動きます。その円軌道の半径 r を求めてください。
m = 9.109 × 10⁻³¹ kg|q| = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cv = 3 × 10⁶ m/sB = 8 mT
r = cm
4.ふつう
100 巻き、面積 200 cm²、抵抗 5 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、200 ms で 0 T から 0.8 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 = 100A = 200 cm²B: 0 T → 0.8 TΔt = 200 msR = 5 Ω
I = A
5.むずかしい
陽子 が静止状態から 10000 V の電位差で加速され、そのあと 0.8 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 = 1.673 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1.602 × 10⁻¹⁹ CV = 10000 VB = 0.8 T
r = cm
6.むずかしい
20 巻きの短いコイルが、800 巻き、長さ 50 cm、直径 5 cm の長いソレノイドの中央に、ぴったりと巻かれています。ソレノイドの電流は 200 A/s の割合で変化します。短いコイルに誘導される起電力 ε を求めてください。
N1 = 800N2 = 20l = 50 cm⌀ = 5 cmdi/dt = 200 A/sμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
ε = mV
解答
- 1. F = 0.048 N
- 2. F = 0.8485 N
- 3. r = 0.2132 cm
- 4. I = 1.6 A
- 5. r = 1.807 cm
- 6. ε = 15.79 mV
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。