그림과 같이 날개의 길이가 40m인 비행기가 동쪽으로 250m/s의 속… | [변리사 1차] 08년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[변리사 1차] 08년 1회차
그림과 같이 날개의 길이가 40m인 비행기가 동쪽으로 250m/s의 속력으로 수평하게 날고 있다. 지구 자기장의 방향은 비행기가 날고 있는 수평면에 수직으로 들어가는 방향이고, 이 수평면에서 지구 자기장의 크기는 2.0×10-5T이며 균일하다. 비행기 날개의 양 끝점 A와 B 사이에 유도되는 기전력의 크기는? (단, 날개는 굵기가 일정하고 길이가 40m인 금속막대로 가정하고, 비행기 몸체와 공기의 영향은 무시한다.)
1
4.0×10-6V
2
2.0×10-1V
3
3.2V
4
8.0V
5
50V
해설
날개가 자기장을 가로지르며 생기는 운동 기전력 ε=Bℓv 로 계산하면 0.2 V가 된다.
그림에서 자기장은 비행기가 나는 수평면에 수직으로 들어가는 방향(×표시)으로 균일하고, 날개 양 끝 A와 B 사이의 길이는 40 m이며 비행기는 그 수평면에서 동쪽으로 250 m/s로 난다. 즉 자기장ㆍ속도ㆍ날개 방향이 서로 수직이어서 sin 성분 보정이 필요 없다.
날개는 회로를 이루지 못하므로 전류가 흐르지는 않지만, 자유전자가 로런츠 힘으로 한쪽 끝에 몰려 양 끝 사이에 0.2 V의 전위차가 유지된다.
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