4 次の問いに答えなさい。
電流と磁界の関係について調べるため、 次の実験を行った。
実験1 [1] 図1のように。 検流計を接続したコイル
の中にレールを通し, レールの上にN極を
コイル側に向けた棒磁石を置いた。
[2] レール上の棒磁石を一定の速さで図1の
矢印の方向に動かしてコイル内部を通過さ
せたところ、検流計の針が、 左側→ 0 →右
側→0の順に振れた。 このとき, 針の振れ
幅は左右どちら側でも同じであった。
[3] 棒磁石のS極をコイル側に向けて、 図1のときと同じ位置に置き, [2] のとき
棒磁石
レール
ばねばかり
スタンド
@
図2
より速くコイル内部を通過させ、 検流計の針の振れ方を調べた。
実験2 [1] 図2のように、 重さの無視できる糸
を使ってコイルをばねばかりにつるし,
コイルの下端がU字形磁石の間を通る
ようにした。 次に, コイルに電源装置,
電熱線, 電流計を接続した。 このとき
回路に電流を流す前にばねばかりの値
を調べた。
[2] 電流計が0.2Aを示すように電源装
置の電圧を設定し, このときのばねば
かりの値を調べたところ, 電流を流す
前に比べて小さくなった。
[3] 電流計が0.4A, 0.6A, 0.8A, 1.0Aを示すように電源装置の電圧を大きくして
いき,それぞれのときのばねばかりの値を調べたところ, ばねばかりの値が小さ
くなっていった。
[4] [3] のあと,さらに電源装置の電圧を大きくしていったところ ばねばかりの
値がしだいに小さくなっていき. 電流計がある値になったときに, ばねばかり
の値がちょうどONになった。
6
表は, [1]~[3] での, 電流計の値とばねばかりの値の関係をまとめたものである。
表
コイル(
コイル
電流計の値 (A) 0 02 0.4 0.6 0.8 1.0
ばねばかりの値 〔N〕 0.25 0.23 0.21 0.19 10.17 0.15
電源装置
0444
D
検流計
U字形磁石
電流計
電熱線
実験1について 次の(1), (2) に答えなさい。
問1
(1) [2] で検流計の針が振れたのは,棒磁石がコイルを通過したときにコイル内部の磁界が
変化して,その変化にともなって電圧が生じる現象が起こり コイルに電流が流れたため
である。このときに流れた電流を何というか､書きなさい｡
(2) [3] の下線部のときの検流計の針の振れ方として最も適当なものを. アーエから選び
なさい。
ア 針は左側→0→右側→0の順に振れ, このときの針の振れ幅は、左右どちら側も [2]
のときより大きかった。
イ針は左側→0→右側→0の順に振れ, このときの針の振れ幅は、左右どちら側も [2]
のときより小さかった。
ウ 針は右側→0→左側→0の順に振れ, このときの針の振れ幅は、左右どちら側も[2]
のときより大きかった。
エ針は右側→0→左側→0の順に振れ, このときの針の振れ幅は、左右どちら側も [2]
のときより小さかった。
問2 実験2について 次の(1). (2)に答えなさい。
(1) 電流計の使い方として正しいものを. アーエからすべて選びなさい。
ア 電源装置の+極側の導線を電流計の+端子に, 極側の導線を端子につなぐ。
イ 電源装置の極側の導線を電流計の端子に,一極側の導線を+端子につなぐ。
ウ回路に流れる電流の強さが予想できないときは、はじめに5Aの-端子を使う。
回路に流れる電流の強さが予想できないときは、はじめに50mAの端子を使う。
(2) 実験2でコイルに流れる電流を強くしていったとき. ばねばかりの値が小さくなって
いったのは、流れる電流が強くなるほど, コイルを流れる電流が磁界から受ける力が大き
くなっていき. コイルが上に動いていったためだと考えられる。 表の結果から考えると.
[4] の下線部で, ばねばかりの値がちょうどONになったのは, 電流計の値が何Aに
なったときか, 書きなさい。
