💡 ヒント：磁場中を運動する導体棒（ローレンツ力と起電力）

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

磁場 \(B\) の中で長さ \(l\) の導体棒が速さ \(v\) で動くと、棒の中の自由電子もいっしょに動きます。動く電荷にはローレンツ力 \(F = evB\) が働き、電子が棒の片端に集まります。集まった電子の側は負、反対側は正になり、棒の両端に電位差（誘導起電力）が生まれます。

イメージは「動く乗り物の中の人が壁に押しつけられる」のと同じ。磁場中で棒が動くと、棒の中の電子が片側に押しつけられて電圧が生まれます。

✏️ 求めるもの

(1) 電子が受けるローレンツ力の大きさと向き、(2) 電子が集まる端と高電位になる端、(3) 棒内に生じた電場による電子への力、(4) 力のつり合いから決まる起電力 \(V\)。文字式（\(v, B, l, e\)）で表すこと。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 電子に働くローレンツ力：大きさ \(F = evB\)、向きは \(-e (\vec v \times \vec B)\) で決まる（電子は負電荷）
  2. 電子の偏り：力の向きに電子が集まる → その端が「\(-\)」、反対端が「\(+\)」
  3. 内部電場：偏りで電場 \(E\) が生じ、電子をもとへ戻す向きに \(eE\) が働く
  4. 釣り合いの式：\(eE = evB\) → \(E = vB\)
  5. 起電力：\(V = E \cdot l = vBl\)
注意

電子は負電荷なので力の向きが正電荷とは逆になります。フレミング左手の法則を使うときは「電流の向き＝正電荷の動く向き＝電子と逆」に気をつけて。\(\vec v \times \vec B\) の向きを正電荷で考えてから符号を反転すると間違いません。