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1[소방간부후보생 물리학개론] 26년 1회차
그림과 같이 평면에 무한히 긴 직선 도선과 정사각형 모양의 금속 고리가 고정되어 있다. 도선에 흐르는 전류의 방향은 방향이고, 세기 는 시간에 따라 일정한 비율로 증가한다. p는 금속 고리 상의 한 점이다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?<보 기>
ㄱ. 고리의 중심에서 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장의 방향은 평면으로 들어가는 방향이다.
ㄴ. p에서 유도 전류의 방향은 방향이다.
ㄷ. 고리에 작용하는 자기력의 합력 방향은 방향이다.
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ㄱ
2
ㄴ
3
ㄱ, ㄷ
4
ㄴ, ㄷ
5
ㄱ, ㄴ, ㄷ
해설
옳은 진술은 고리 중심에서 도선 전류의 자기장이 xy평면으로 들어가는 방향이라는 것뿐이다.
+y방향 전류의 +x쪽에서는 오른손 법칙에 따라 자기장이 평면으로 들어간다. 전류가 증가하면 들어가는 자속이 늘어나므로, 렌츠 법칙에 따라 고리에는 나오는 자기장을 만드는 시계 반대 방향 유도 전류가 흐른다.
- 고리 중심의 자기장은 xy평면으로 들어가는 방향이다 — 옳다.
- p에서 유도 전류는 -y방향이다 — 옳지 않다. 고리의 오른쪽 변에 있는 p에서 시계 반대 방향 전류는 +y방향이다.
- 고리가 받는 자기력의 합력은 -x방향이다 — 옳지 않다. 도선에 가까운 변의 전류가 도선 전류와 반대 방향이라 밀어내는 힘이 더 커서 합력은 +x방향(도선에서 멀어지는 방향)이다.
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