(1)
(ア) $\vec{v}$と$\vec{B}$は垂直であるため、
$V=vBb$
(イ)電流は
$I=\frac{V}{R} =\frac{vBb}{R}$
(ウ)このローレンツ力は$\vec{I}$と$\vec{B}$は垂直であるため、
$F=IBb=\frac{vB^2b^2}{R}$
が左に働きます。
また、一定の速度を保つには、同じ大きさの力で右に押し続ける必要があります。
(2)
(3)
(4)
抵抗で消費された電力は黄色の面積で、
$W=\frac{v^2B^2b^2}{R}×\frac{a}{v}×2= \frac{2vB^2ab^2}{R} $
となります。
また、外力がした仕事は、
$W=\frac{vB^2b^2}{R}×a×2= \frac{2vB^2ab^2}{R} $
となり、外力がそのまま抵抗で消費されているのが確認できます。
コイルの速度は変わらないため、エネルギーが保存しているためですね。
