共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）本試験
問87 (物理（第4問） 問5)

十分な時間が経つと、コンデンサーは充電された状態になります。

Sを開いた後に導体棒を静止させると、コンデンサーに蓄えられた電荷によって電流が流れます。

充電時の電流は b → a だったので、放電時は逆向きとなり、a → b となります。

充電時は b → a に電流が流れていたので、コンデンサーの下側に電子が集まります。

一方、上側は電子が不足し、相対的に正電荷が集まっていると考えることができます。

放電すると、コンデンサー下側の電子が導線を通って上側に移動するため、電流の向きが反転します。

この電流と磁場による力は、フレミング左手の法則より右向きです。

解答　導体棒に流れる電流の向き：a→b　　導体棒の運動：右向きに動き始める

解説

導体棒が動いているとき、電流の向きはb→aです。

第4問-問1の解説の一部を引用します。

レンツの法則により、

紙面の手前から奥に向かって磁束を増やそうとする向きに

誘導起電力が発生するので、

右ねじを使って考えて導体棒に流れる電流の向きはb→aと判断できます

(紙面手前から奥に向かって右手親指)。

あるいはフレミングの右手則つまり

右手親指:導体棒の移動方向(右方向)

右手人差し指:磁場の向き(紙面奥から手前)

右手中指:電流の向き

から判断しても、b→aと判断できます。

コンデンサーの放電時には充電されたときと逆向きに電流が流れるので、

この設問において導体棒に流れる電流の向きはa→bと判断できます。

導体棒に働く力の向きはフレミング左手の法則によって判断できます。

左手中指:電流の向き

左手人差し指:磁場の向き(紙面奥から手前)

左手親指:導体棒の移動方向(右方向)

以上より導体棒は右向きに動き始めることがわかります。

よって答えは

導体棒に流れる電流の向き：a→b

導体棒の運動：右向きに動き始める

となります。