おはようございます。
八千代緑が丘校の轟です。
生徒から、今年の東京大学の物理の第２問(電磁気)
の問題について、質問を頂きました。
それについては、明日のブログで書かせて頂こうと
思うのですが、その前に…。
今年の電磁気の問題は、第２問のⅡでは、↑の図のように、
ソレノイドコイルに、円形コイルを近づけていった際に、
円形コイにどのような力がかかるのかを考察する問題でした。
そこで、電磁誘導によって円形コイルに電流が流れ、
その電流がソレノイドコイルによって発生する磁場によって
アンペール力を受けるわけなんです。
アンペール力に関して考察する前に、
円形コイルに生じた誘導起電力によって流れる電流の大きさを
求めるの設問が出題されました。
ここから、今日の本題に入ります。
今回の問題に限ったことではないのですが、
この手の問題の問題文の作り方が雑であることが
多いんです。
今年の東京大学では、このような設問の作り方でした。
皆さん、この設問の作り方に違和感を感じませんか？
明らかに、ファラデーの法則を活用して解かせようと
していることは見え見えなのですが、磁場Φの正の向き
を定義していないため、円形コイルに＋x方向/－x方向の
どちらの向きに磁場が増えると⊿Φが正になるのかが、
わからないわけです。
設問で問われているのは、電流の大きさなので、流れる電流の
向きには言及していないため、答えを出すためには支障はありません。
(ですから、出題ミスということではありません。)
しかし、そもそも、ファラデーの法則によって誘導起電力を
考える際に大切なことは、閉回路において、誘導起電力の正の向きを
右回りに電流を流そうとする向きにとるのか、それとも左回りに電流を
流そうとする向きにとるのか、そこが重要なわけです。
ですから、答えを出すのに支障がないとは言え、ファラデーの法則を
使わせる問題において、磁場の正の向きを定義していないというのは
いかがなものかと私は思うわけです。
でも、今回の東京大学の問題に限らず、入試問題ではこのように、
磁場の正の向きを定義していない問題をこれまで沢山見てきました。
その度に、入試問題を作成する大学の先生方には、この点を改善して
頂きたいなと思います。
まさか、このブログを大学の先生が見て下さっている可能性は
非常に低いですが、もし、見て下さっていれば、是非、
電磁誘導でファラデーの法則を使って解を求めさせる問題を出題
する際は、しっかりと磁場の正の向きを定義して頂きますよう、
よろしくお願い致します！
では、明日、生徒から質問を頂いた件に関して、
書かせて頂きたいと思います。
では、今日も皆さん、良い学びとなりますように～♪
(八千代緑が丘校 轟)
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