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그림 (가)는 코일 위에서 자석을 연직 방향으로 움직이는 모습을 나타낸… | [9급 지방직 고졸경채 물리] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 고졸경채 물리] 20년 1회차
그림 (가)는 코일 위에서 자석을 연직 방향으로 움직이는 모습을 나타낸 것이고, (나)는 코일과 자석 사이의 간격을 시간에 따라 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

문제 이미지
1
4t4t일 때 검류계에는 일정한 세기의 전류가 흐른다.
2
검류계에 흐르는 전류의 세기는 tt일 때가 8t8t일 때보다 크다.
3
tt일 때 코일이 자석에 작용하는 자기력의 방향은 자석의 운동 방향과 같다.
4
tt일 때와 7t7t일 때, 검류계에 흐르는 전류의 방향은 서로 같다.
해설

옳은 것은 검류계 전류의 세기가 t일 때가 8t일 때보다 크다는 설명이다.

유도 전류의 세기는 코일을 지나는 자기 선속의 변화율, 즉 간격이 변하는 빠르기에 비례한다. 그래프에서 간격은 0~2t 동안 줄어들고, 5t~10t 동안 같은 크기만큼 늘어나므로 0~2t 구간의 변화가 더 빠르다.

  • 2t~5t 동안은 간격이 일정해 자기 선속이 변하지 않으므로 4t일 때는 전류가 흐르지 않는다.
  • t일 때 자석이 코일에 가까워지므로 렌츠 법칙에 따라 코일은 자석을 밀어내며, 자기력의 방향은 자석의 운동 방향과 반대이다.
  • t일 때는 자석이 다가오고 7t일 때는 멀어지므로 자기 선속의 변화가 반대여서 전류의 방향도 서로 반대이다.

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