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帝京大学物理2012年第4問

1辺の長さがaの正方形の電線に内部抵抗R、起電力Vの電池を接続し、電流を流す。この回路に、図に示すように垂直に磁束密度Bの一様な磁場をかける。電線の抵抗は無視できるものとし、以下の設問に答えよ。
B=B0 (一定) のとき、
  • (1) 電線の1辺に磁場からはたらく力の大きさはいくらか。
  • (2) 磁場からこの電線にはたらく力の合力はいくらか。
  • (3) 電線を流れる電流が回路の内側につくる磁場の方向は磁場と同じ方向か、逆方向か、垂直方向か。
外部磁場の大きさをある時点から時間tが経過したとき、B=B0rtのように変化させる。rは時間によらない定数とする。このとき、
  • (4) 回路に生じる誘導起電力はいくらか。
  • (5) 回路に流れる全電流の大きさはいくらか。
teikyo-2012-physics-4-1