こんにちは。
八千代緑が丘校の轟です。
前回のブログでは、Ａくんから頂いた
東大物理 2025 第２問 Ⅱ(２)についての
質問で、円形コイルが受ける力Ｆを
円形コイルを右方向に貫く磁場をΦと置き、
Φを用いて表してみました。
その式がこちら↓
Ａくんから、
「そうしたら、その先は…」
と言葉が詰まっていたので、
それでは、最後まで解説致しますね。
第１問で、磁束密度Ｂについて
考えましたね。
ソレノイドコイルの両端において、中心軸上の
磁束密度は↓の図のような変化の仕方をします。
↑に示した式では、右方向を正とした磁束Φ(＝－ＳＢ)を
用いたため、↑に示した磁束密度Ｂのグラフと符号は逆に
なりますが、そのことに注意すれば、
がどのようなグラフの概形になるか、
定性的にはわかりますね。
(Ｓは定数ですから、-dＢ/dxとdΦ/dxのグラフの概形は
一緒になるので、それを２条したグラフも、当然、
概形は同じになりますよね。)
そこからＦをグラフ化したのが、正解の(く)
のグラフになります。
このような、定性的な問題を解く際のポイントは
グラフを描いて考えることです。
ただ、これまで多くの受験生を見てきて、
このような定性的な問題を苦手とする受験生が
多いことは、私もよく把握しています。
その原因のほとんどが、グラフを描くのを
めんどくさがってしまうことなんですね。
ただ、グラフを描きながら解き進めていけば、
ちゃんと、解けるようになっていくので、
このポイントを意識してみて下さいね。
このような電磁気学における定性的な問題は、
よく共通テストに出題されますし、個別試験で
出されたので、今、パッと思い出すのは、
2020年に東京工業大学の第１問です。
定性的な問題の練習で、問題を解いてみたいという方は
ご参考にして頂ければと思います。
(八千代緑が丘校 轟)
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