x y z 右回り L

2017.01.18
「電磁気学基礎」小テスト(14)
学籍番号
氏名
Q1: 図のように，+z 方向を向いた一様な磁場中にコの字型の導線を置き，y 軸に平行に，長さ L の 1 本
の導体棒を渡して閉回路を作る．導体棒を一定の速さ v で+x 方向に滑らすと誘導起電力が発生する．下
線を埋めなさい．素電荷を e とせよ．
z
右回り
y
x
B
v
L
はじめに，導体棒の電子に働く（ア）力から考察する．棒が速さ v で運動しているわけだから，導体棒
に含まれる電子には大きさ（イ）の（ア）力が働く．これは，棒とともに動く観測者からは「電子に電
場が作用している」様に見える．この電場の大きさは（ウ）で，ここから棒両端の誘導起電力は（エ）
と求められる．電場は y 軸の（オ）の方向であるから，棒には（カ）回りの電流が流れる．次に，同じ
問題をファラデーの（キ）の法則から考察する．閉回路は面積が刻々拡大しており，それに伴い閉回路
を貫く磁束も増加する．毎秒増加する磁束の量は（ク）で，ファラデーの（キ）の法則から，回路に発
生する起電力の大きさは（ケ）である．また，レンツの法則から，誘導電流の方向は上向き磁束の（コ）
を妨げる（カ）回りとわかる．これらは，ローレンツ力から求めた結論に一致している．つまり，我々
は同じ問題を異なる視点から見ているに過ぎないのである．
（ア）
（イ）
（ウ）
（エ）
（オ）
正→負
負→正
（カ）
（キ）
（ク）
（ケ）
（コ）
右
左
増加
減少

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