電磁誘導について

水平面上に2本のレールが l (エル）の間隔で敷かれ、左端はＲの抵抗と起電力Ｅの電池がab間で結ばれている。
磁束密度Ｂの磁界を鉛直下向きにかけ、レール上を滑らかにすべる導体棒ＰＱをレール上で静止された状態でスイッチを入れる。外力は加えない。
(1)ＰＱの速さがvになったときの電流lを求めよ。
(2)十分時間がたったときのPQの速さv1を求めよ。

この問題で(1)はキルヒホッフの法則を使ってI=(E-vBl)/Rとなりました。
それで(2)は解答では、ＱからＰへ流れる電流Iによる右向きの電磁力がv を増していく。やがてvBlがEに等しくなると上の式よりIは０となる。すると電磁力も消え、ＰＱは等速度運動に入る。
その後は、v1Bl=E→v1=E/Blとしています。

それでわからない点としては、
I=０となったら電磁力が消えるのはわかるんですが、電磁力が消えたらなぜ等速度運動に入るんですか？そのまま止まってしまうのではないんですか。等速度運動に入る理由がわかりません。

次に、電流が(1)でI=(E-vBl)/Rという式から電流の向きをＱ→Ｐとしていますが、vBlがＥを超えて電流が逆流することがないと追記として答えに書かれておりました。
なぜ、Ｐ→Ｑになるとはいえないんですか？E<vBlに最初からなってるかもしれないと思うんですが・・・
最初の(1)のI=(E-vBl)/RからＱ→Ｐが流れると判断した理由となぜ逆流しないといえるのか教えていただけませんか。

どうかよろしくお願いします。

http://casmount.no-ip.org/~eroo/src1/up0392.jpg. …
画像です。見づらくてごめんなさい。

No.1 ベストアンサー 回答者： foobar 回答日時： 2007/09/02 06:05

滑らかにすべる（＝摩擦が無い）という条件と、（暗黙の条件として）空気抵抗は考えない、ということから、電磁力が0になると導体に加わる力が0→加速度0になるので等速運動、という扱いかと思います。

（細かいことを言えば、導体の質量0の場合には、力が0でも任意の加速度をとりうるのですが。ただし、この場合でも電磁力が0の点を中心にして、それより速度が遅ければ加速する電磁力が、速ければ減速する側の電磁力が働くので、一定の速度にはなります。）

電流の逆流
初期状態が速度０であること、速度増大に伴い電磁力（加速度）が減少し、E=vBlの時点で0になることから、E/Bl<vの速度領域には到達しない、
ということになるかと思います。
もちろん、十分な初速度を与えれば、E/Bl<vにもできます。そのときには電流が逆転して電磁力が減速する方向に働きます。

この回答へのお礼

正直言いますと締め切りをすっかり忘れていました
後でいっかとついつい軽い気持ちでいたらすっかり忘れてしまっていました。
ごめんなさい。
丁寧なご回答をくださったのに申し訳ございません
これからはもうすこし早めに締め切ります。

ところで、回答なんですが、理解できました
順序良く説明してくださり、理解力の悪い自分も理解できて感激しました
また何かの機会がありましたら、よろしくお願いします

お礼日時：2007/09/17 21:26