2015年度 理論 問5

十分長いソレノイド及び小さい三角形のループがある。図1はソレノイドの横断面を示しており、三角形ループも同じ面内にある。図2はその破線部分の拡大図である。面 $x=0$ から右側の領域（$x > 0$ の領域）は直流電流を流したソレノイドの内側であり、そこには $+z$ 方向の平等磁界が存在するとする。その磁束密度を $B$ [T] ($B > 0$) とする。
一方、左側領域（$x < 0$）はソレノイドの外側であり磁界は零であるとする。ここで、三角形PQRの抵抗器付き導体ループがxy平面内を等速度 $u$ [m/s] で $+x$ 方向に進み、ソレノイドの巻線の隙間から内側に侵入していく。その際、導体ループの辺QRはy軸と平行を保っている。頂点Pが面 $x=0$ を通過する時刻を $T$ [s] とする。また、抵抗器の抵抗 $r$ [$\Omega$] は十分大きいものとする。
辺QRの中央の抵抗器に時刻 $t$ [s] に加わる誘導電圧を $e(t)$ [V] とし、その符号は図中の矢印の向きを正と定義する。三角形ループがソレノイドの外側から内側に入り込むときの $e(t)$ を示す図として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。