![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-1-949x1024.png)
![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-2-880x1024.png)
いろいろな公式が出てくるので,確認しよう
物理が苦手な文子
導線Lには電流が
流れていて,コイルには電流が
流れているのね。
![Rendered by QuickLaTeX.com I_1](https://www.rikagasuki.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-cf8da9f6636710cb2cd88e9ea342e257_l3.png)
![Rendered by QuickLaTeX.com I_2](https://www.rikagasuki.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-d2b7b317df33dccdde445e673300c249_l3.png)
![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-6-1200x804.png)
物理が得意な秀樹
導線Lを流れる電流は,コイルのある側(導線の右側)に紙面に垂直に表から裏の向きの磁場を作るよね。
![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-7-1200x801.png)
物理が苦手な文子
向きは右ねじの法則で求められるのよね。そうすると,電流は磁場から力を受けるわね。力の向きはフレミング左手の法則で考えて,すべてコイルの内側を向くわ。
![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-8-1200x802.png)
物理が得意な秀樹
4辺にはたらく力に
から
まで図のように名前をつけて,その大きさを考えよう。
![Rendered by QuickLaTeX.com F_1](https://www.rikagasuki.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-8d6857151fd0ca65ede19fae34737dcb_l3.png)
![Rendered by QuickLaTeX.com F_4](https://www.rikagasuki.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-51ae5664009218948b91351ee0896b9f_l3.png)
物理が苦手な文子
この中で,辺BCにはたらく力と辺DAにはたらく力は場所によって違うけど,それぞれの合力
と
は,同じ大きさで逆向きだから力がつり合っているのね。
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![Rendered by QuickLaTeX.com F_4](https://www.rikagasuki.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-51ae5664009218948b91351ee0896b9f_l3.png)
物理が得意な秀樹
そういうことだね。残りの
と
の大きさを求めるために,図に辺の長さなども書き加えると,ごちゃごちゃしちゃうけど,こんな感じね。
![Rendered by QuickLaTeX.com F_1](https://www.rikagasuki.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-8d6857151fd0ca65ede19fae34737dcb_l3.png)
![Rendered by QuickLaTeX.com F_3](https://www.rikagasuki.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-fa0c6c66b1d50ac147836afc036a4100_l3.png)
![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-15-1200x799.png)
物理が得意な秀樹
次に公式の確認だけど,直線電流が作る磁場はこうだよ。
![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-10-1200x558.png)
物理が苦手な文子
曲線電流からの距離
に反比例するのよね。だから,辺ABと辺CDでは直線電流に近い辺CDの場所の方が電場は強いということになるわね。
![Rendered by QuickLaTeX.com r](https://www.rikagasuki.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-956df2c8a325ef418aa3cb122071047c_l3.png)
物理が得意な秀樹
次に,磁束密度の磁場の関係はこうだ。
![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-11-1200x559.png)
物理が苦手な文子
力の大きさはこうね。
![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-12-1200x554.png)
物理が苦手な文子
まとめると,
物理が得意な秀樹
その2力の合力は,
の方が大きいから右向きだね。
![Rendered by QuickLaTeX.com F_3](https://www.rikagasuki.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-fa0c6c66b1d50ac147836afc036a4100_l3.png)
物理が苦手な文子
合力の大きさ
は,
![Rendered by QuickLaTeX.com F](https://www.rikagasuki.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-de0d28ad53fd6472b907cb24a6df17c7_l3.png)
物理が得意な秀樹
合ってるよ。空欄3の答えは①で,空欄4の答えは④だ。
![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-3-1200x920.png)
![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-4-1067x1024.png)
指定された正の向きを確認する
物理が苦手な文子
電流
が変化すると,コイルの周りの磁場が変化するわよね。
![Rendered by QuickLaTeX.com I_1](https://www.rikagasuki.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-cf8da9f6636710cb2cd88e9ea342e257_l3.png)
物理が得意な秀樹
コイルを貫く磁束が変化するとコイルに誘導起電力が生じるね。
![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-18-1200x560.png)
物理が苦手な文子
この問題では大きさは求める必要がなくて,向きと大小関係が分かれば良さそうね。
物理が得意な秀樹
グラフと,指定された正の向きを確認するよ。
![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-20.png)
![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-16-1200x798.png)
物理が苦手な文子
順番に考えると,こんな感じね。
![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-19-995x1024.png)
物理が得意な秀樹
ということは,
が増加している0〜1sのときにコイルを流れる電流は正で,減少している2〜4sのときは負になるね。選択肢は④と⑥に絞られるけど,どっちにする?
![Rendered by QuickLaTeX.com I_1](https://www.rikagasuki.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-cf8da9f6636710cb2cd88e9ea342e257_l3.png)
物理が苦手な文子
0〜1sは1s間で増加しているけど,2〜4sは同じ電流の差を2s間で減少しているから,起電力の大きさが大きいのは0〜1sね。
![](https://www.rikagasuki.com/wp-content/uploads/2020/01/2B-14.png)
物理が得意な秀樹
その通り!答えは⑥だ。