国公立大学2次対策2022 第9回 電磁誘導

火曜日, 2月 01, 2022

大学入試 電磁誘導 物理

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 上の動画で説明しているような,磁場中を運動する導体棒の問題を確実に解けるようにしておきましょう.ファラデーの電磁誘導の法則"$V=-\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$"が出発点です.結論の1つである誘導起電力"$V=vBl$"は,他の電磁誘導の問題でも利用できるので,演習を通して身につけてください.

 この問題のヴァリエーションとしては,

  • レールに摩擦がある.
  • 導体棒が取り付けられたおもりにより運動する.
  • 電池やコンデンサーが取り付けられている.

 などがあります.

 導体棒のどちらが電位が高いかという問題では,導体棒全体が電池になると考えるとわかりやすいと思います.また,ローレンツ力により誘導起電力を求める方法についても確認しておきましょう.

 自己インダクタンス相互インダクタンスを求める問題も頻出です.公式を覚えるだけではなく,導けるようになりましょう.

 ベータトロンの問題は,この分野の代表的な問題です.ベータトロンの問題は,毎年1,2の国公立大学で出題されています.誘導起電力により生じる速度と,ローレンツ力により円運動するために必要な速度に注目して,解法の手順をおさらいしておきましょう.

 それでは合格目指してがんばりましょう! 

*『2022物理重要問題集』17「電磁誘導」に集録されている問題のうち,127,129,132,134が代表的な問題です.127の類題が128,131,129の類題が130です.131のように円環上を導体棒が回転する問題や,扇形コイルが回転する問題もよく出題されます.解法を確認しておきましょう.132のような相互誘導の問題を考えるときは,1次コイルの磁場と2次コイルの磁場を明確に区別するようにしましょう.134はベータトロンの問題です.

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