良問 電磁気129：斜面のレールを滑る金属棒（磁場は鉛直）

このシミュレーションについて

傾けたレールの上を金属棒が滑り下りる。磁場は鉛直下向き。磁場を切る速さの成分に注意して、電流と力がどうなるか、十分時間がたったときの速さと、熱と重力の仕事の関係を調べる

動かせる条件

レールの傾き θ ／ 棒の質量 m ／ 磁束密度 B（鉛直下向き） ／ レール間隔 L ／ 抵抗 R ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• ポイント：磁場は鉛直なので、棒の速度のうち磁場に垂直な成分（水平成分）だけが誘導起電力をつくる。磁場から受ける力は水平向きで、斜面の方向の成分を考える。垂直抗力は mg cosθ とは限らない。
• やってみよう：①速さが一定に近づくまでの様子を見る。②θ を大きくして、誘導起電力に関わる成分がどう変わるか調べる。③グラフで、重力の仕事率と熱の発生率を比べる。

使い方

• スライダーで条件を変えると、結果がどう変わるか確かめられます。
• 「一時停止」「リセット」「速さ」で、動きを止めたり、ゆっくり見たりできます。
• 図の上をクリック・ドラッグできるものは、点を選んだり、物体を動かして初期条件を決められます。
• 右の欄の数値（理論値・実測値）やグラフで、予想と結果を照らし合わせてください。
• 「全画面」で、教室のスクリーンに大きく映せます。

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