한양대학교 2012 일반물리학및실험2 기말
분야
pdf다. 레일의 저항은 무시한다. 그림과 같이 수평면에 수직한 자기장 가 있다. 정지 상태에서 있는 막대가 레
일의 아래 방향으로 마찰이 없이 미끄러지기 시작한다.
(가)[5점] 막대에 유도된 전류의 방향은 에서 쪽인지 또는 에서 쪽인
지 결정하고 그 이유를 설명하라. (나)[10점] 이 유도된 전류에 의해 막대에 작용하는 자기력은 얼마인가?
(다)[10점] 미끄러지던 막대가 종단속도에 도달하였다면, 이 종단속도의 크기
는 얼마인가?
[답]
(가) 막대가 미끄러지기 시작하면 고리와 레일이 만드는 면적을 통과하는 자기다발이 줄어 드므로 자기다발이
증가하는 방향으로 전류가 흘러야 하므로 에서 쪽으로 전류가 흘러야 한다.
(나) 이 유도전류에 의한 자기력의 크기는
cos
cos가 되며, 자기력의 방향은
수평면과 평행하게 오른쪽이다. (다) 미끄러져 내려오는 막대가 종단속도에 도달하려면 막대에 작용하는 중력과 유도전류에 의한 자기력이 빗
면방향으로 평형을 이루어야 하므로 sin cos가 되어야 한다
따라서 tan
cos 가 되어 종단속도는
cos
g sin 가 된다
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