問 題
図のように，磁束密度が B の鉛直上向きの一様な磁界中に，水平面と θ (0 < θ < π/2) の傾角をなす 2 本の導体棒 a，b が l の間隔で平行に固定してある。この上に，質量が m の導体棒 c を水平面と平行になるように載せ，導体棒 a，b に直流電源を接続して電流 I を流したとき，導体棒 c が静止した。このとき，導体棒 c に流れる電流 I の向き及び大きさの組合せとして最も妥当なのはどれか。ただし，重力加速度の大きさを g とし，導体棒どうしの摩擦は無視できるものとする。
正解 (4)
解 説
フレミング左手の法則 を考えると、電流が①の方向だと、発生する力が斜面下向きになるため、棒は静止しません。よって、電流の向きは②です。正解は 4 or 5 です。
斜面方向の重力は 下図より mg sin θです。
電流、磁界、受ける力と来たら
公式：F＝IBl sin Φ。※Φは、電流と磁界のなす角。従って「静止する」ためには、mgsinθ と、IBl sinΦ が等しい。つまり
Φが 90 – θ なので、sin Φ = cos θ となります。
sinθ/cosθ = tanθ です。
以上より、正解は 4 です。
類題 H26no23
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