11 電流と磁界, 電流が磁界から受ける力
探究問題
図1のように, 水平な机の上に, 鉄の棒を固定
した木製の台を2つ平行に並べ, その中央にU字
形磁石を置いた。次に, 電源装置,抵抗器A. ス
イッチを図1のように接続し, 細くて軽いアルミる
ニウムの棒を, U字形磁石のN極と S極の間を通
るように置いた。その後, スイッチを入れると。
アルミニウムの棒はY方向に動いた。次の問いに
答えなさい。
(1) 図2は, U字形磁石のN極とS極にはさまれ
た部分を,図1の矢印Zの向きに見た模式図で
ある。アルミニウムの棒に電流を流したとき, 電流
によってできる磁界の向きが, U字形磁石によって
できる磁界の向きと,ほぼ同じになる点は図2のア
~エのどれか。 記号で答えなさい。
(2) スイッチを入れたときに, 磁界から受ける力によ
って,アルミニウムの棒がX方向へ動くようにする
には、図1の回路の接続や器具の配置をどのように
変えればよいか。方法を2つ簡単に答えなさい。
(3) 図1の回路に抵抗器Bを加えて,電源装置の電圧を変えずに,大
次のD, 2のように接続したとき, アルミニウムの棒が磁界から
受ける力は,抵抗器Aのみの場合と比べてどうなるか。あとのア
~ウからそれぞれ選び, 記号で答えなさい。
2つの抵抗器を直列に接続する。
2 2つの抵抗器を並列に接続する。
ア 大きくなる。
(4) 図1の回路のまま, U
字形磁石を図3のよう
に置きかえ,スイッチを
入れたとき, アルミニウ
ムの棒が上下に振動した。
図1
抵抗器B
電源装置
y
抵抗器A
スイッチ
鉄の棒
アルミニウム
の棒
(奈良)
-Z
U字形磁石-
図2
S極
アルミニ
ウムの棒
エ ○イ
U字形
磁石
イ 小さくなる。 ウ変わらない。
図3
電源装置
- 9
9+
抵抗器A
しんどう
その理由を,アルミニウ
ムの棒が鉄の棒からはな
れると, 電流が流れなくい
なることをもとに, 簡単
に答えなさい。
97
ア。O·ウ 極
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