共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）追・再試験
問71 (物理（第1問） 問5)

解答　向き：z軸の正の向き  大きさ：3B

解説

コイルPQRSが磁場から受ける力の合力は

①辺PQが受ける力

②辺QRが受ける力

③辺RSが受ける力

④辺SPが受ける力

の合力ですが、

②と④は同じ大きさで向きが逆なため、①と③だけ

考えればよいことに注意します。

まず、電流の向きを特定しましょう。

コイルPQRSが領域1の磁場から受ける力の合力は

x軸の正の向きで大きさはFであったと問題文にあります。

すなわち、

辺RSが受ける力の向きがx軸の正の向きで、

その大きさはFです。

フレミングの左手の法則より、

力の向き(左手親指)：x軸の正の向き

磁場の向き(左手人差し指)：z軸の正の向き

電流の向き（左手中指）：y軸の正の向き(SからRの向き)

となります。

よって、電流の向きはS→R→Q→Pの向きです。

続けて、領域2にも磁場をかけたところ、

コイルPQRSが磁場から受ける力の合力は、

x軸の負の向きで大きさが2Fとなったと問題文にあります。

辺RSが受ける力が受ける力を差し引いて、

辺PQが受ける力は、x軸の負の向きで大きさが3Fである

ということになります。

(RSにかかる力)+(QPにかかる力)=(+F)+(−3F)=−2F

ということです。

辺PQに着目してフレミングの左手の法則より、

力の向き(左手親指)：x軸の負の向き

電流の向き（左手中指）：y軸の負の向き(QからPの向き)

磁場の向き(左手人差し指)：z軸の正の向き

となります。領域2の磁場の向きはz軸の正の向きです。

また、流れる電流の大きさが等しいときは磁場から受ける力の比は

磁場(磁束密度)の大きさの比に一致するので、

辺RSが受ける力の大きさが辺QPが受ける力の大きさの3倍であることから

領域2の磁束密度は領域1の3倍とわかります。

領域2の磁束密度の大きさは3Bです。

よって答えは　向き：z軸の正の向き  大きさ：3B　となります。