그림 (가), (나)는 동일한 자석이 관 속으로 같은 높이에서 가만히 … | [9급 지방직 고졸경채 물리] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[9급 지방직 고졸경채 물리] 25년 1회차
그림 (가), (나)는 동일한 자석이 관 속으로 같은 높이에서 가만히 놓아 만큼 낙하하는 모습을 나타낸 것이다. 이때 (가), (나)에 사용된 관의 외형은 동일하며, 각각 플라스틱과 구리로 만들어져 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? (단, 모든 마찰은 무시한다)ㄱ. 자석이 만큼 낙하하는 데 걸린 시간은 (가)와 (나)의 경우 동일하다.
ㄴ. 자석의 역학적 에너지 변화량의 크기가 더 큰 경우는 (가)이다.
ㄷ. 자이로드롭의 브레이크 원리를 설명할 수 있는 경우는 (나)이다.
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ㄴ
2
ㄷ
3
ㄱ, ㄷ
4
ㄱ, ㄴ, ㄷ
해설
구리관에서는 전자기 유도로 유도 전류가 생겨 자석의 낙하를 방해하므로 옳은 것은 ㄷ뿐이다.
자석이 도체인 구리관을 지나면 관에 유도 전류가 흘러 자석의 운동을 방해하는 자기력이 작용하고, 역학적 에너지 일부가 전기 에너지(열)로 바뀐다. 플라스틱관에서는 유도 전류가 흐르지 않는다.
- ㄱ: 구리관에서 자석이 감속되므로 (나)에서 낙하 시간이 더 길다.
- ㄴ: 역학적 에너지가 보존되는 쪽은 (가)이고, 변화량이 큰 쪽은 (나)이다.
- ㄷ: 자이로드롭은 자석과 금속판 사이의 유도 전류로 감속하므로 (나)로 설명할 수 있다.
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