問 題
図のように、磁極の間につり下げられた長さ 15 cm の導体に、矢印の向きに電流を 2. 0 mA 流したときの、導体に働く力の向きと大きさの組合せとして最も妥当なのはどれか。ただし、磁極間の磁束密度は一様に 0. 10 T であるとする。
向き 大きさ
1. ① 3. 0 × 10-5 N
2. ① 1. 3 × 10-4 N
3. ① 2. 0 × 10-5 N
4. ② 3. 0 × 10-5 N
5. ② 1. 3 × 10-4 N
正解 (4)
解 説
磁界と電流があって、生じる力と来ればローレンツ力です。力の向きはフレミングの左手の法則でわかります。電流の向きが中指、磁界の向き（N → S) を人差し指とした時、親指が向く方です。手首が少し痛くなる配置ですが、以下の絵のようになると思います。
力の向きは ② です。正解は 4 or 5 です。
電流、磁界、受ける力の大きさと来たら、公式：F＝ＩBl sin Φ。※Φは、電流と磁界のなす角。
これは基本知識です。
本問では、電流と磁界のなす角は垂直なので、φ = 90°です。sin90°は 1 です。つまり、F = ＩBl です。Ｉ= 2.0mA、B = 0.10 T、l = 15cm です。選択肢を見ると、大きさの単位が N なので、長さは m になおしておきます。すると F = （2.0 × 10-3） × （10-1） × （1.5 × 10-1） = 3.0 × 10-5 です。
以上より、正解は 4 です。
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