그림은 N극을 아래로 한 막대자석을 점 O에서 가만히 놓아 코일의중심축… | [9급 지방직 고졸경채 물리] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지

그림은 N극을 아래로 한 막대자석을 점 O에서 가만히 놓아 코일의
중심축을 따라 연직 낙하하게 하는 모습을 나타낸 것으로, 점 P와
Q는 코일에 가깝다. 코일은 검류계 G와 연결되어 있으며, a와 b는
회로의 각 지점이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?
(단, 자석의 크기와 공기저항은 무시한다)

ㄱ. 자석이 P를 지나는 순간, 유도 전류의 방향은 a→G→b
이다.
ㄴ. 자석이 O에서 코일을 통과하여 Q로 이동하는 동안 자석의
역학적 에너지는 보존된다.
ㄷ. 자석을 O보다 더 높은 곳에서 가만히 떨어뜨리면, P를
지날 때 유도 전류의 세기는 더 커진다.

ㄱ

ㄴ

ㄱ, ㄷ

ㄴ, ㄷ

옳은 것은 ㄱ과 ㄷ이다.
N극이 위에서 다가오면 렌츠 법칙에 따라 코일 위쪽이 N극이 되도록(코일 안 자기장이 위쪽) 전류가 흐르고, 그림의 감은 방향에서는 이 전류가 a→G→b로 흐른다. 더 높은 곳에서 떨어뜨리면 P에서 속력이 커 선속 변화율이 크므로 유도 전류도 세진다.
ㄱ(옳음): 코일 위쪽이 N극이 되는 방향으로 전류가 흘러 a→G→b이다.
ㄴ(틀림): 자석의 역학적 에너지 일부가 유도 전류의 전기 에너지로 바뀌므로 보존되지 않는다.
ㄷ(옳음): 자석의 속력이 클수록 유도 전류가 세다.