直感的理解

磁場 \(B\) の中で導体棒 PQ が一定速度 \(v\) で動いています。棒の中の自由電子もいっしょに動くので、電子にローレンツ力 \(evB\) が働きます。電子は片端に寄せられ、棒の両端に電位差が生じます。電子が集まった端は負、反対端は正です。

イメージは「電池のような状態」が棒の中に作られる。動いている間は電子の偏りが続き、棒は起電力 \(V = vBl\) の電源として振る舞います。

✏️ 求めるもの

(1) 棒の中の自由電子に働くローレンツ力の向きと大きさ \(evB\)、(2) 正の電荷が蓄積する端は P か Q か、(3) 棒の両端に生じる起電力 \(V\) の文字式。

👀 観察のポイント

🔧 使う道具

注意

電子は負電荷なので、\(\vec v \times \vec B\) で求めた向きと反対方向に動きます。「P・Q どちらに正電荷が集まるか」を答えるときは、電子が集まる端の反対側になることを忘れずに。

💡 ヒント：磁場中を運動する棒（電荷分布と起電力）