電流が作る磁界と、その電流が磁界の中でどんな現象を生じるか調べるため、次のような実験を行いました。これについて、下の(1)・(2)の問いに答えなさい。

【実験1】
1.透明なプラスチックでできた空洞の筒に導線を巻き、コイルを作った。
2.図のように、コイルの右側に棒磁石をつり下げた状態にし、矢印の向きに電流を流したところ、つり下げられていた磁石がコイルに向かって引き寄せられた。

【実験2】
1.アルミニウムはくでつくったレールとパイプ、丸形磁石を準備した。
2.レールの間に磁石を同じ極が上を向くようにして並べ、レールの上にパイプを置いた。
3.図のように、電源装置につないで電流を流したところ、パイプは矢印の方向に動いた。

(1)実験1でコイルの空洞内の磁界の向きはどうなっていますか。また、磁石の左側(コイルに近い方)は何極ですか。次の@〜Cのうち、正しい組み合わせを一つ選びなさい。

(2)実験2で、磁界の向きと、パイプに流れている電流の向きを正しく表しているものは、次の@〜Cのうちどれですか。一つ選びなさい。

ご質問: みかんさん(2005/1/19)

参考ページ…電流のまわりの磁界 電流が磁界から受ける力

(1)

コイルのまわりの磁界がどのようになっているか、右手で調べましょう。
左のほうから電流を追っていくと、コイルの上部では電流は「手前から向こう」に巻いて流れています。
右手で、4本の指が向こうへ向くように曲げて親指を伸ばしてみると、磁界の向きは右から左になるのがわかります。
コイルの左側がN極になるのですね。

  

コイルの左側がN極なので、右側はS極となりますね。
これに棒磁石が引き寄せられたということは、「棒磁石の左側はN極だった」ということです。

磁界の向きが「右から左」、磁石の極が「N極」であるのはAとなります。

(2)

まず、磁界の向きが正しくかかれているものを選び出しましょう。
磁石の外では、磁力線はN極から出てS極に入りますね。
円盤状の磁石の場合、N-S間が短いのでカン違いしやすいですが、磁石の外の磁力線はN極から出てS極に入っていきます。

  
磁界の向きだけで考えると、正しくかかれているものは@かCになりますね。
@とCにおいて、左手でパイプが受ける力の向きを調べます。

  
問題文の向きにパイプが力を受けるのは@ですね。

答え

(1) A
(2) @

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