qGBB8

図5のように、銅製のレールを水平な床の上に平行に固定し、三つの電磁石をレールの間に並べて、レールの上に2本の銅製の棒A、Bをレールに直角になるように乗せた。電磁石にはN極が上になるように直流電源が接続され、またレールには電池とスイッチが接続されている。最初、電磁石には一定の電流を流してあり、スイッチは開いた状態である。

図 5

(問4)スイッチをa側に入れて電池に接続した場合、棒Aと棒Bはそれぞれ右、左どちらに動き始めるか。

(問5)次の文章中の空欄に入れる語句の組合せとして正しいものを、下の①~⑧のうちから一つ選べ。

 最初の図5の状態に戻してからスイッチをb側に入れた。次に、電磁石に流れる電流の大きさを急激に増加させると、レールと2本の棒からなる回路には、上から見て電流がに流れ、棒Aはに、棒Bはに動き始めた。

時計回り
時計回り
時計回り
時計回り
反時計回り
反時計回り
反時計回り
反時計回り

#センター08本試

(問4)
スイッチをa側に入れたときの電流の向きは左図のようになります。

電磁石はN極が上向きになるように置かれていますので、フレミングの左手の法則を適用しますと、棒A、棒Bは左図のような向きにを受けます。

つまり、棒Aはに、棒Bはに動き始めます。

 

 

(問5)
スイッチをb側に入れると、電池には接続されていませんが、回路としてひとつながりのループとなります。

電磁石に流れる電流の大きさを急激に増加させると、磁場(磁界)も増加します。

すると、このループに、増加した磁場を打ち消すような電流が発生します。レンツの法則です。電流の向きは右ねじの法則により、 時計回り です。

そして、このとき発生した電流は磁場の中にあるわけですから、フレミングの左手の法則による電磁力を受けます。このとき影響を受ける磁場は、自分で発生させた下向きの磁場ではなく、もともとある上向きの磁場です。

この力がはたらくのはあくまでも、直流電源の電流の大きさを変化させている瞬間だけです。変化させてない瞬間は力は発生しません。これが問4との違いです。問4は変化させてない瞬間にも力が発生しています。

棒Aはに、棒Bはに動きます。

というわけで、答えはです。