5 電流と磁界の関係を調べるために、 図1のように検流計とコイルを導線でつなぎ、 棒磁石の N極をコイルに近づけると検流計の針は右に振れた。次の (1)~ (3) の問いに答えなさい。 (1)この実験で起きたような、 コイルの中の磁界が変化すると、 コイルに電流が流れる現象 を何というか。 (2)図1の装置で、 棒磁石のS極を近づけたとき、 検流計の 針はどうなるか。 次のアーウから適切なものを選べ。 石 検計 ア、右に振れる イ、振れない ウ、左に振れる (3)検流計の針計をより大きく振らせるためにはどうすれば よいか。次のア~ウから適切なものを選べ。 コイル ア、コイルの巻き数を減らす イ、棒磁石を連く動かす ウ、導線を抵抗の大きいものに変える 図1 実験の様子 次に図2のように回路を作り、 棒磁石のN極を下向きにして落下させた。 このとき、 棒磁石がコ イルを通過する過程での導線にはたらく力の向きを考察した。 また、 この実験において、 コイル は棒磁石に対して十分長いものとする。下の口 ている。(4)~ (10)に入る適切な選択肢をそれぞれ ■内に先生と太郎さんの会話の一部が書かれ でア、 イ、 ウで答えなさい。 「S 図2 図3 先生 : 棒磁石が落下を始め、 N極がコイルに近づくと、コイル内の下向きの磁界が(4)ア強くなりま すイ、弱くなりますウ、変化しません]。したがって、コイル内に[(5) ア、上向きの磁界が発生す るような向きに電流が流れます イ、下向きの磁界が発生するような向きに電流が流れます ウ、磁界は発生しないので電流も流れません]。そのため、電流はU字磁石の間の導線には [(6)ア、流れませんイ、手前側から奥側に向かって流れます ウ、奥側から手前側に向かっ て流れます」。 その結果、 導線にはたらく力はどうなりますか。 太郎:[(7)アスの向きにはたらきますイ、 Yの向きにはたらきます ウ、はたらきません]。 先生: その通りですね。それでは、 図3のように棒磁石がコイルの中に入っている状態のときの導線 にはたらく力はどのようになりますか。 太郎: [(8)ア、Xの向きにはたらきますイ、 Yの向きにはたらきます ウ、はたらきません]。 そうですね。磁界のようすを考えると、太郎さんの言うとおりです。 では最後にS極がコイルの外に出た後を考えましょう。 先生 太郎 : S極がコイルの外に出た後は、コイル内に[(9)ア、上向きの磁界が発生するような向きに電流 が流れます イ、下向きの磁界が発生するような向きに電流が流れます ウ、磁界は発生し ないので電流も流れません]。 ということは、 導線にはたらく力はどうなりますか。 [10)ア、Xの向きにはたらきますイ、 Yの向きにはたらきますウ、はたらきません]! 素晴らしいですね。その通りです 先生 太郎 先生 (問題は以上です。