問1
例えば、2つのピークの位置の間の目盛を数えると４目盛である。これは0.4[s]に対応する。従って、台車の速さは
$$\frac{0.20}{0.4} = 0.5 = 5 \times 10^{-1}$$
となり、答えは ⑤, ①となる。
問2
電磁誘導により電流がつくる磁場は台車の運動を妨げるように力が働く。
これは電磁誘導は、磁束が増えようとしたら減る方向に電流が流れ、逆に磁束が減る場合には増える方向に電流が流れることからわかる。
従って、答えは②となる。
問3
オシロスコープの電圧の2つのピークの位置の間の距離は変わっていない。これは、台車の速さは同じことを意味する。
また、電圧が変更後に高くなっているので、電磁誘導が強く起こっていることがわかる。
台車の速さが同じで、電磁誘導が強く起こるには磁石を強くすれば良い。それは⑤のようにすれば磁石は2倍強くなる。
実際に、オシロスコープのピークの高さは2倍になっている。
従って、答えは⑤となる。
問4
電磁誘導が3回起こっているのは同じであるが、2番目と3番目は同じであるが、1番目が逆向きに起こっていることがわかる。
電圧は全て同じ高さなのでコイルの巻き数はすべて同じはずである。
電磁誘導が逆向きに起こるのは、コイルの巻き方が逆の場合であり、従って、答えは③となる。
問5
台車は斜面を等加速度運動しながらすべりおりるはずである。
従って、最初の電磁誘導が起こる時間と、2番目の電磁誘導が起こる時間の差は、2番目と3番目の差より小さいはずである。
しかも、速さが大きくなるので、1番目の電磁誘導より、2番目が、さらに2番目より3番目が強く起こるはずである。
従って、答えは④となる。
