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理科 中学生

(ア)について、答えは3になるのですが、どうして3になるのか教えて欲しいです。

5 電流と磁界 エネルギー ENGAN Kさんは,電流が磁界から受ける力による物体の運動に ついて調べるために,次のような実験を行った。 これらの 実験とその結果について、 あとの各問いに答えなさい。 た だし、実験に用いるレールや金属製の棒は磁石につかない ものとする。また, レールと金属製の棒との間の摩擦,金 属製の棒にはたらく空気の抵抗は考えないものとする。 (各4点) 〔実験〕 図1のように、金属製のレールとプラスチック製 のレールをなめらかにつないだものを2本用意し、水平 な台の上に平行に固定した。次に,金属製のレールの区 間PQに 同じ極を上にした磁石をすき間なく並べて固 定した。 また, 金属製のレールに電源装置, 電流計, ス イッチを導線でつないだ。 金属製の棒(以下金属棒とい う)をPに置き,電源装置の電圧を4.0Vにしてスイッチ を入れ、金属棒の運動を観察したところ, 金属棒は区間 PQで速さを増しながら運動し, Qを通過したあと, や がてRに達した。 図 1 LLL 電源装置 金属棒 ■金属棒磁石 レール 金属製のレール 台 電流計 スイッチ P Q R VG (ア)〔実験〕において金属棒が区間PQを運動しているとき, 金属棒に流れる電流がつくる磁界の向きを表す図として 最も適するものを次の1~4の中から一つ選び, その番 号を答えなさい。 ただし, 1~4の図において左側にP があるものとする。 1 2 プラスチック製の レール 3 [個 4 O

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理科 中学生

(2)と(4)の解説をしてほしいです。

4 電流と磁界について調べるため、次の [実験1] から 〔実験4] までを行った。 図1 〔実験 1) ① エナメル線を巻いてコイルをつく り 図1のように, スタンドに固定 した棒に糸でつり下げ U字形磁石 をN極を上, S極を下にして, 両 極の間をコイルの一部が通るように 置いた。 ② 次に、 コイルの両端の端子x,y の間に電源装置, 電熱線, 電流計を 導線を用いて接続した。 ただし, 端 子xは電源装置の端子に, 端子y マイナス は電流計の5Aの一端子に接続した。 ③ 電源装置の電圧を0Vから少しず つ大きくした。 【実験1] の③では、図1の矢印Pの向きに電流 が流れ, 矢印Qの向きにコイルが動いた。 [実験 2] ① [実験] の後に, U字形磁石に かえて円盤状の磁石を、図2のよう に,N極が上になるようにコイルの 真下に置いた。 ② 電源装置の電圧を0Vから少しず つ大きくして, コイルの動きを調べ た。 スー [実験3] 図2 ① 〔実験2] の後に、図3のように コイルをスタンドで固定し, 端子x, yを検流計につないだ。 ② 棒磁石のN極をコイルに向け, 図3 の矢印の向きにコイルの直前まで近づ けたときの、 検流計の針の動きを調べ た。 [実験3] の結果, 検流計の針は一側に振れた。 [実験4] ① [実験3] の後に、図4のように, 端子x,yの間に電源装置と電熱線を 導線を用いて接続した。 さらに, コイ ルの中を通るように水平に台を置き、 コイルの中心に方位磁針Aを, コイル の真下に方位磁針Bを置いた。 ② 電源装置を調節して電流を流し, 方 位磁針A,Bが指す向きを調べた。 図3 図4 — (6) - 糸 コイル 台 N 端子 x ND 磁石 N y, 南 電流計 R T 端子 x X 検流計 端子 方位磁針A 方位磁針B 西 北 OM4 (695-30)

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