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1[9급 지방직 고졸경채 물리] 19년 1회차

그림은  $xy$ 평면에서 Q점에 놓인 가늘고 긴 직선 도선에 일정한 세기의 전류가 흐르는 것을 나타낸 것이고, 표는  $xy$ 평면에 있는 점 P, R에서 전류에 의한 자기장의 방향과 세기를 나타낸 것이다. 다른 조건은 그대로 두고 직선 도선을  $y$ 축과 평행하게 P로 옮겼을 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?

위치 \ 자기장 방향 세기
P ⊙  $2B_0$ 
R ⊗  $B_0$ 

⊙:  $xy$ 평면에서 수직으로 나오는 방향
⊗:  $xy$ 평면에 수직으로 들어가는 방향
ㄱ. 도선에 흐르는 전류의 방향은  $+y$ 방향이다.
ㄴ. Q에서 자기장의 방향은 ⊗방향이다.
ㄷ. R에서 자기장의 세기는  $\frac{1}{3}B_0$ 이다.

위치 \ 자기장	방향	세기
P	⊙	$2B_0$
R	⊗	$B_0$

ㄱ, ㄴ

ㄱ, ㄷ

ㄴ, ㄷ

ㄱ, ㄴ, ㄷ

해설

도선을 P로 옮기면 Q에서는 ⊗방향  $2B_0$ , R에서는  $\frac{2}{3}B_0$ 가 되므로 옳은 것은 ㄱ, ㄴ이다.
그림에서 P, Q, R은 한 직선 위에 이 순서로 있고, 도선의 왼쪽 P에서 ⊙, 오른쪽 R에서 ⊗이므로 오른손 법칙에 따라 전류는  $+y$ 방향이다. 세기는 거리에 반비례하므로  $\overline{QR} = 2\overline{PQ}$ 이다.
 $\overline{PQ} = d$ 라 하면 도선이 P에 있을 때 Q는 오른쪽  $d$ 에서 ⊗방향  $2B_0$ , R은 오른쪽  $3d$ 에서  $2B_0 \times \frac{1}{3} = \frac{2}{3}B_0$ 이다.
ㄱ: 왼쪽 ⊙, 오른쪽 ⊗이므로 전류는  $+y$ 방향으로 옳다.
ㄴ: Q는 새 도선 위치의 오른쪽이므로 ⊗방향으로 옳다.
ㄷ: R에서의 세기는  $\frac{2}{3}B_0$ 이므로 옳지 않다.

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