磁界 終端速度

質問

間隔lの長いレールを水平から角θ傾け鉛直上向きの磁界(磁束密度B)中に置く
レールに沿って滑らかに動く導体棒PQ(質量m)を放したときの終端速度を求めよ

解き方を教えてください！

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回答No.2

yokkun831 · ベストアンサー

おっしゃっている「電磁力」は導線中の電子に対するものではないですか？

電磁誘導によって電流が図でこちら向きに流れます。これを運動する電子が受けるローレンツ力で説明することも可能です。その力の向きをフレミングの左手で判断することができますね？

一方，電流が磁場から受ける力は図で左向きになります。

斜面方向の力のつりあいは

Fcosθ = mg sinθ

となります。

お礼

分かりました
ありがとうございました！

回答No.1

yokkun831

棒の速さがvのとき，誘導起電力は
V = vBl cosθ
流れる誘導電流は
I = V/R
棒が磁場から受ける力は水平左方向で
F = BIl

終端速度においては棒が受ける力はつりあっているから
Fcosθ = mg sinθ

以上より
v = mgRsinθ/(B^2l^2cos^2θ)

を得ます。

補足

横から見たときに手前にかかる力が電磁力ですよね
mgsinθは横から見れば手前や奥にかかることはないのに、何故力が釣り合うのですか？