(1) 木の棒を固定したスタンドを水平な机の上に置き, 図1のように電源装置, 導薬、スイッ 6 電流と磁界に関する実験について, 次の各問に答えよ。 かる 次 く実験1>を行ったところ, <結果1>のようになった。 く実験1> <実駅 チ, 202の抵抗器,電流計, コイルAを用いて回路を作った。 (2) コイルAの下にN極が黒く塗られた方位磁針を置いた。 (3) 電源装置の電圧を5Vに設定し, 回路のスイッチを入れた。 ていこうき (2 の操作を行った。 く結果1> (1)<実験1>の(3)では, 磁針は図3で示した向きに動いた。 (2) <実験1>の(4)では, コイルAは図2のHの向きに動いた。 .03 Z 図1 図2 図3 木の棒 電源装置 スタンド スイッチ d000 H U字型磁石 方位磁針 ていこうき コイルA 電流計 抵抗器 [間1] <実験1 >の(1)の回路と木の棒を固定したスタンドに図4のようにアクリル板2枚を面 り付け,方位磁針2個をコイルAの内部と上部に設置し、<実験1>の(3)の操作を行った。 のときの磁針の向きとして適切なのは,次のうちではどれか。 図4 ア イ エ 切なの アクリル板 a.0 次に,く実験2>を行ったところ, く結果2>のようになった。 水 く実験2> F木始気さ0:00の 間さ 限 実>[ (1)図5のようにコイルAに導線で検流計をつないだ。g00.ト (2) コイルAを手でGとHの向きに交互に動かし, 検流計の針 の動きを観察した。 く結果2> t コイルAを動かすと, 検流計の針は左右に振れた。に [問2〕 <結果2>から, コイルAに電圧が生じていることが分 00 0.82.80.s 10.1 2.0 0 図5 検流計

かる。コイルAに電圧が生じる理由を簡単に書け。 (1) 図6において,電流をeからfに流すとき, a→b↓c→dの向きに電流が流れるようエ く実験3> 全てはがしたコイルBを作った。 たお、図6のエナメル線の白い部分はエナメルをはがした部分を表している。 、図7のように, 磁石のS極を上にして置き,その上にコイルBをabの部分が上になるよ に金属製の軸受けに載せた。電源装置, 導線,スイッチ, 20Ωの抵抗器, 電流計, 軸受け を用いて回路を作り, <実験1>の(3)の操作を行った。 く結果3> コイルBは,同じ向きに回転し続けた。 図6 コイルB 図7 b 軸受け a コイルB e f a b 軸 d e C d C S 磁石 エナメル 202 (問3〕 <実験3>の(2)において, コイルBを流れる電流を大きくするとコイルの回転が速くな る。次のア~エは, 図7の回路の抵抗器にもう一つ抵抗器をつなぐ際の操作を示したものであ る。<実験1>の(3)の操作を行うとき,コイルBが速く回転するつなぎ方の順に記号を並べよ。 ア 5Ωの抵抗器を直列につなぐ。 ウ 102の抵抗器を直列につなぐ。 (問4] <結果3>において, 図8と図9はコイルBが回転しているときのある瞬間の様子を表 板2枚 したものである。下の文章は, コイルBが同じ向きに回転し続けた理由を述べたものである。 文章中の[O]~[]にそれぞれ当てはまるものとして適切なのは, 下のア~ウのうちではど テった へいれつ イ5Qの抵抗器を並列につなぐ。 エ 109の抵抗器を並列につなぐ。 れか。 図8 図9 C b d a M e K b S C a d L の ため,磁界か 半回転して図9の状態になったときには, コイルBのabの部分には そのため,同じ向きの回転を続け, さら 図8の状態になったときには, コイルBのcdの部分には ら 4 O (3 ため,磁界から に半回転して再び図8の状態になるから。 2021年- 東京都 (43) として、 かかわら 実験し

ア c→dの向きに電流が流れる イ d→cの向きに電流が流れる ウ 電流が流れない ア Jの向きに力を受ける チュ 1 の 2) イ Kの向きに力を受ける ウ 力を受けない アa→bの向きに電流が流れる イ b→aの向きに電流が流れる ウ 電流が流れない ア Lの向きにカを受ける イ Mの向きに力を受ける ウ 力を受けない 3) もの 調 大 の一実> いた 世 の 。 薄回爽線 ご 調を 焼き のscat き器