物理 図2のように、金属の細い棒を曲げて作ったコの字の部分を含んでいる回転子 ABCDEF は,辺 AB と辺 EF を回転軸として磁石の間に置かれている。 辺 CD の長さ は 、 辺BC と 辺 DE の長さはであり,辺CDは回転軸に平行, 辺BC と辺 DE は 回転軸に垂直である。 磁場はN極からS極の向きにかかっており,辺BC, CD, 辺 DE が通過する部分では一様で,その磁束密度の大きさはBである。 点Aと 点Fの間には抵抗値 R の抵抗をつないである。 外力を加えて、 図2に示した矢印の 向きに回転子を一定の角速度w (w0)で回転させると,辺CDに誘導起電力 Vが 生じ,抵抗に電流が流れた。 このときのVの時間変化は図3のような交流となった。 Tは交流の周期である。 ただし, 点Cから点D の向きに電流を流す Vを正とし, Vの最大値を V」 とする。 回転子がもつ自己インダクタンスや抵抗以外の抵抗値, 地磁気は無視できるものとする。 回転子 AQ Bw N S CTB B [E D V Fe -Vi T 図2 T |72 図 3 R 時間 た 6.周って 200

物理 問1 次の文章中の空欄 18 19 に入れる記号と式として最も適当なもの を,それぞれの直後の{} で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 辺 CD に生じる誘導起電力 Vが最大値 V1 になるときは,点A側から回転子 ① を見た図4において,辺BCが破線 18 に重なる瞬間である。 また, ①Tw ③ rw² V1= 19 ×BL である。 W r r N C a 1=20 d-----b 3 ・C B 図 4 S

問1 18 正解 ③, 19 正解 ① 時刻 t == のとき,V=V である。 このとき回転子の破線bからの回転角は, 2w wt=Ⅱであるから,辺BC および辺 DE が破線に重なる瞬間である(図 4-3)。 2 Vの最大値は, V1 = vBl = rwBl となる。