水平面内に、互いに平行に距離 L だけ離れて置かれた2本の十分に長い滑らかな導線レールがある。レールの左端には、電気容量 C のコンデンサーと抵抗値 R の抵抗器が直列に接続されている。レールのある空間には、レール面に垂直に鉛直上向きの一様な磁場(磁束密度 B)がかけられている。
いま、レールに垂直に質量 m の導体棒を架け、時刻 t=0 に静止した状態から、レールに平行に右向きに一定の大きさ F の外力を加えて導体棒を引き始めた。導体棒およびレールの抵抗、回路の自己インダクタンス、ならびに摩擦や空気抵抗はすべて無視できるものとし、コンデンサーには初期電荷は蓄えられていないものとする。
導体棒を引き始めてから十分な時間が経過したとき、回路を流れる電流の大きさは一定の値 I に近づいた。この電流の大きさ I を表す文字式を求めよ。
十分な時間が経過したときの電流の大きさ I [A] は、既約分数 qp (p,q は互いに素な自然数)として表される。このときの分子と分母の和である p+q の値を入力せよ。
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