電磁気と交流の問題

真空中に、十分に長い直線の導線がまっすぐに張られていて、$5.0\mathrm{A}$ の電流が流れている。導線から垂直な距離が $2.0\mathrm{cm}$ の点 $\mathrm{P}$ に、この電流がつくる磁場の磁束密度の大きさは何 $\mathrm{T}$ か。真空の透磁率を ${\mu }_0=4\pi \times 10^{-7}N/{\mathrm{A}}^2$ とし、有効数字 2 桁で求めよ。ただし、地磁気など、この電流以外がつくる磁場は考えないものとする。

真空中に、半径 $0.10\mathrm{m}$ の 1 回巻きの円形の導線が置かれていて、$2.0\mathrm{A}$ の電流が流れている。この電流が円の中心 $\mathrm{O}$ につくる磁場の磁束密度の大きさは何 T か。真空の透磁率を ${\mu }_0=4\pi \times 10^{-7}N/{\mathrm{A}}^2$、$\pi =3.14$ とし、有効数字 2 桁で求めよ。

磁束密度の大きさが $0.20\mathrm{T}$ の一様な磁場の中に、長さ $0.50\mathrm{m}$ のまっすぐな導線 PQ が置かれている。導線 PQ と磁場の向きのなす角は $30^{\circ }$ である。導線に P から Q の向きに $4.0\mathrm{A}$ の電流を流すとき、導線 PQ 全体が磁場から受ける力の大きさは何 N か。有効数字 2 桁で求めよ。

紙面に垂直に、表から裏へ向かう一様な磁場があり、その磁束密度の大きさは $0.25\mathrm{T}$ である。この磁場の中で、長さ $0.40\mathrm{m}$ のまっすぐな導線 PQ を紙面内に置き、P から Q の向きに一定の電流を流した。導線全体は磁場の中にあり、導線が磁場から受ける力の大きさを測ったところ $0.30\mathrm{N}$ であった。導線に流れている電流の大きさは何 A か。有効数字 2 桁で求めよ。

磁束密度の大きさが $0.40\mathrm{T}$ の一様な磁場がある。この磁場の中に、長さ $0.30\mathrm{m}$ のまっすぐな導線 PQ を、磁場の向きと $30^{\circ }$ の角をなすように置いた。導線全体は磁場の中にある。導線に P から Q の向きに $2.5\mathrm{A}$ の電流を流した。導線が磁場から受ける力の大きさは何 N か。有効数字 2 桁で求めよ。