電磁誘導の実験について考えよう。
(問3)図4のように銅のリングを糸でつるして静止させ、リングの中心軸に沿って棒磁石を近づける実験を行った。下の文章中の空欄ア⋅イに入れる記号、語句の組合せとして最も適当なものを、下の①~④のうちから一つ選べ。
棒磁石のN極をリングに近づけると、リングには図4のアの矢印の向きに誘導電流が流れる。棒磁石を近づける速さを大きくすると、リングに流れる誘導電流はイ。
ア | イ | |
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① | A | 大きくなる |
② | A | 小さくなる |
③ | B | 大きくなる |
④ | B | 小さくなる |
(問4)図5および図6のように、水平な絶縁体の板に置かれた1円玉の真上に、N極を上にして磁石を静止させ、そのあと磁石を鉛直方向にすばやく引き上げた。下の文章中の空欄ウ〜オに入れる記号、語句の組合せとして最も適当なものを、下の①~⑧のうちから一つ選べ。
磁石を鉛直上向きに動かすと、1円玉には上から見て図7のウの向きの誘導電流が流れる。誘導電流のつくる磁場の向きは1円玉の上面にエ極をもつ磁石の磁場の向きと同じであるので、1円玉には磁石からオの力がはたらく。
① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |
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ウ | A | A | A | A | B | B | B | B |
エ | N | N | S | S | N | N | S | S |
オ | 下向き | 上向き | 下向き | 上向き | 下向き | 上向き | 下向き | 上向き |
#センター11本試
(問3)
ア
N極が近づいて来ると電磁誘導によりリングに電流が流れますが、
近づくN極に対抗する磁場の向きは、レンツの法則により左向きであり、
そのような磁場を発生させる電流の向きは、右ねじの法則により A の向きです。
イ
電磁誘導の法則により、磁石を速く動かすほど誘導電流は 大きく なります。
答えは ① です。
(問4)
ウ
上がN極の磁石を遠ざけるということはS極が離れていくということだから、
レンツの法則により、このような対抗磁場ができ、
右ねじの法則により、電流の向きは 反時計回り になり、
エ
この磁場の向きは、上に N極 、下にS極ができている(磁力線はN極から湧き出してS極に入る)ということだから、
(S極が逃げていくのでN極が作られると考えてもいいです)
オ
この1円玉と上にある磁石は引きつけ合います。つまり、1円玉には磁石から 上向き の力がはたらきます。
答えは ② です。