그림은 전류가 흐르는 솔레노이드 (가), (나)를 나타낸 것으로, 감은… | [9급 지방직 고졸경채 물리] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지

그림은 전류가 흐르는 솔레노이드 (가), (나)를 나타낸 것으로, 감은
수는 각각 $N$, $2N$이고, 전류의 세기는 각각 $I$, $2I$이며, 점 a와 b는
균일한 자기장이 생긴 솔레노이드 내부의 점들이다. 이에 대한 설명으로
옳은 것만을 모두 고르면? (단, (가), (나)의 재질, 단면적, 길이는
같다)

ㄱ. 솔레노이드에 의한 자기장의 방향은 점 a와 점 b에서 같다.
ㄴ. 솔레노이드에 의한 자기장의 세기는 점 b에서 점 a의 4배이다.
ㄷ. 솔레노이드 외부에는 막대자석이 만드는 자기장과 비슷한
모양의 자기장이 형성된다.

ㄱ

ㄴ

ㄱ, ㄷ

ㄴ, ㄷ

옳은 것은 ㄴ과 ㄷ이다.
솔레노이드 내부 자기장은 $B = k\dfrac{N}{l}I$로 감은 수와 전류에 비례하므로 b는 a의 $2\times2 = 4$배이다. 그림에서 두 솔레노이드는 전류가 감겨 도는 방향이 서로 반대여서 내부 자기장의 방향도 반대이다.
ㄱ(틀림): 전류가 도는 방향이 반대이므로 a와 b의 자기장 방향은 반대이다.
ㄴ(옳음): 감은 수 2배, 전류 2배로 4배이다.
ㄷ(옳음): 솔레노이드 외부 자기장은 막대자석의 자기장과 비슷한 모양이다.