2006학년도 10월고3 전국연합학력평가 15번 2007학년도대학수학능력시험 9월모의평가 15번 5) 그림과같이직선도선이수 7) 그림과같이균일한자기장영역에금속레일을수평면에놓 평한책상면과수직으로장치되은후, 금속레일에금속막대를가만히올려놓고스위치를닫았어있다. 직선전선에전류가

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1 물리 1 - 전류의자기작용 2006 학년도전국연합, 모의수능, 수능기출문제김태호선생님 2006 학년도 전류의자기작용 학년도대학수학능력시험 17 번 1) 그림은무한히긴두직선도선 A, B 가 x 2007 학년도대학수학능력시험 7 번 축에수직으로 xy 평면에서로평행하게놓여있는것을나타낸것이다. A, B에는각각, 의전류가흐르며 x 축위의점 P에서자기장의세기는 0이다. A를고정시키고 B를 +x 방향으로 8 m 이동시켜정지시켰을때, 자기장의세기가 0이되는 x 축위의점과 P 사이의거리는? [3점] 1 1 m 2 2 m 3 3 m 4 4 m 5 5 m 3) 그림과같이종이면에수직으로들 어가는균일한자기장영역에서저항 R가연결된평행한두도선을종이면에고정시키고, 도선위에도체막대를놓은후오른쪽으로일정한속력 v로이동시켰다. S 는두도선과저항과움직이는도체막대로이루어진면의넓이이다. 도체막대가도선위의출발위치에서도선의끝까지이동하는동안저항 R의양단에걸리는전압 V 와 S 사이의관계를나타낸그래프로가장적절한것은? ( 단, 도체막대와도선의저항은무시한다.) 2007 학년도대학수학능력시험 13 번 2) 그림은저항값이 4Ω, 12Ω인저항과가변저항 R, 저항이없는도체막대를전압이 24V로일정한전원장치에연결한것을나타낸것이다. 종이면에수직으로들어가는방향의균일한자기장 B 가있는영역에도체막대가고정되어있다. R의저항값을 6Ω에서 12Ω까지증가시킬때, 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? [3점] 2006학년도 10월고3 전국연합학력평가 14번 4) 그림과같이 P 점에서 Q 점으로갈수록자기장의세기가점점증가하는자기장속에서정사각형모양의도선이자기장의방향과수직방향으로일정한속력 로운동하고있다. ㄱ. 도체막대가 B 에의해받는자기력의방향은왼쪽이다. ㄴ. 도체막대에흐르는전류는감소한다. ㄷ. 도체막대가 B 에의해받는자기력의크기는 R 의저항값이 6Ω 일때가 12Ω 일때의 2 배이다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 정사각형도선에흐르는유도전류에대한옳은설명을 에서모두고른것은? ( 단, 자기장의방향 는종이면을뚫고들 어가는방향을나타낸다.) ㄱ. 유도전류의방향은시계방향이다. ㄴ. 정사각형도선의속력 가클수록유도전류의세기가증가한 다. ㄷ. 넓이가더큰정사각형도선을사용하면유도전류의세기는작아진다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 이튼학원

2 2006학년도 10월고3 전국연합학력평가 15번 2007학년도대학수학능력시험 9월모의평가 15번 5) 그림과같이직선도선이수 7) 그림과같이균일한자기장영역에금속레일을수평면에놓 평한책상면과수직으로장치되은후, 금속레일에금속막대를가만히올려놓고스위치를닫았어있다. 직선전선에전류가책더니금속막대가동쪽방향으로움직였다. 상아래쪽에서위쪽으로흐르게할때두자침이가리키는방향으로가장적절한것은? ( 단, 자침의검은부분이 N 극을나타내고, 책상위에서자침을관찰하였다.) 균일한자기장영역의자기장방향으로가장적절한것은? 동쪽방향 2 서쪽방향 3 북쪽방향 4 수평면에수직으로들어가는방향 5 수평면에서수직으로나오는방향 2007 학년도대학수학능력시험 9 월모의평가 13 번 6) 그림과같이균일한자기장영역 I 에있던한변의길이가 a 인정사각형도선이 +x 방향의일정한속도로균일한자기장영역 2를향해이동했다. 자기장의방향은정사각형도선이이루는면에수직으로들어가는방향이며, Ⅰ과 Ⅱ에서자기장의세기는각각 B 와 2B 이다 학년도대학수학능력시험 6 월모의평가 17 번 8) 그림 ( 가 ) 는전류 가반시계방향으로흐르는원형도선을나 타낸것이다. 이때중심에서자기장의세기는 이다. 그림 ( 나 ) 는 ( 가 ) 의원형도선의중심 P 로부터거리 만큼떨어진곳에전류 가흐르는직선도선이놓인것을나타낸것이다. 이때 P 에서 자기장의세기는 0 이다. ( 나 ) 에서다른조건은그대로이고직선도선에흐르는전류의 세기만 일때, P 에서자기장의세기는? [3 점 ] 이튼학원

3 2007학년도대학수학능력시험 6월모의평가 19번 2006학년도 4월고3 전국연합학력평가 12번 9) 그림 ( 가 ) 는자기장영역에놓인정사각형도선을나타낸것이 11) 그림은일정한세기의전류가흐르는다. 자기장의방향은정사각형도선이이루는면에수직으로들어원형도선 B의중앙을원형도선 A가통과가는방향 ( ) 이다. 도선에전류 가흐를때도선이받는자기력한모습을나타낸것이다. 의합은 0이다. 그림 ( 나 ) 는 ( 가 ) 의자기장영역에서위치 에따이에대한설명으로옳은것을 른자기장세기를나타낸것이다. 에서모두고르면? ( 단, 두도선의중심축은동일하고, 운동하기전도선 A에는전류가흐르지않았다.) 보기ㄱ. 통과하기직전 A의전류방향은 B와같다. ㄴ. 통과한직후 A와 B 사이에는인력이작용한다. ㄷ. A의속력이커질수록 A에유도되는전류의세기가커진다. 정사각형도선의위치와전류의방향이 와같을때, 도 선이받는자기력의합이 방향인것을 에서모두고 른것은? ( 단, 유도전류에의한자기력은무시한다.) [3 점 ] 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 2006 학년도 4 월고 3 전국연합학력평가 13 번 2007 학년도대학수학능력시험 6 월모의평가 20 번 10) 그림 ( 가 ) 는저항 R 가연결된직사각형도선의일부가균일 한자기장영역에놓여있는것을나타낸것이다. 자기장의방향은도선이이루는면에수직으로들어가는방향이다. 그림 ( 나 ) 는 ( 가 ) 의자기장세기가시간에따라변하는것을나타낸것이다. 12) 그림 ( 가 ), ( 나 ) 와같이플라스틱관과구리관의안쪽바닥에동일한용수철을세워놓고같은높이에서원형자석을낙하시켰다. 자석이낙하하기시작하여용수철이최대로압축될때까지, 이에대한설명으로옳은것은? ( 단, 용수철에발생하는유도전류, 마찰과공기저항은무시한다.) [3점] ( 가 ) ( 나 ) 1 유도전류가발생하는것은 ( 가 ) 이다. 2 자석이낙하하는동안등속도운동을하는것은 ( 가 ) 이다. 3 자석이용수철에도달하는데걸린시간은 ( 가 ) 가 ( 나 ) 보다길다. 4 자석이용수철과충돌하는순간의속력은 ( 가 ) 가 ( 나 ) 보다크다. 5 용수철이압축되는동안자석은등가속도운동한다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ( 단, 직사각형도선의모양과위치는변하지않는다.) [3점] ㄱ. 3초부터 6초까지전류의방향은 a R b이다. ㄴ. 3초부터 6초까지 R에걸리는전압은증가한다. ㄷ. 3초부터 6초까지 R에서소비되는전력은감소한다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄷ 이튼학원

4 2006학년도 4월고3 전국연합학력평가 14번 2006학년도 3월고3 전국연합학력평가 11번 13) 그림은같은평면에반지름이각각, 인원형도선이 동심원을이루고있는모습을, 표는원형도선에흐르는전류의세기와방향을나타낸것이다. 15) 그림 ( 가 ) 와같이종이면을향해수직으로들어가는자기장 B 속에저항 R 와도선으로구성된회로를놓은후, 그림 ( 나 ) 와같이자기장의세기를시간에따라변화시켰다. 구분 ( 가 ) ( 나 ) ( 다 ) 안쪽 ( ) 바깥쪽 ( ) (+ 는시계방향, -는반시계방향 ) 두원형도선에흐르는전류가 ( 가 )~( 다 ) 와같을때, 중심 O 에서자기장 가, 나, 다 의세기를바르게비교한것은? ( 단, 지구자기장은무시한다.) [3 점 ] 1 가 = 나 > 다 2 가 > 다 > 나 3 나 > 가 = 다 4 나 > 다 > 가 5 다 = 가 > 나 ( 가 ) ( 나 ) 회로에흐르는전류에대한옳은설명을 에서모두고른것은? ( 단, 회로의위치는변하지않는다.) ㄱ. 0 1 초동안전류의세기가가장세다. ㄴ. 1 2 초동안전류의세기는 0 이다. ㄷ. 2 3 초동안전류의방향은시계방향이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 2006 학년도 4 월고 3 전국연합학력평가 15 번 14) 그림은사각형도선 abcd 가균일한자기장 (B) 을일정한속도 로통과하는모습을나타낸것이다. 지점 ( 가 ), ( 나 ), ( 다 ) 를통과할때, 도선에유도되는전류와자기장에대한설명으로옳은것을 에서모두고르면? ( 단, 는자기장이종이면에수직으로들어가는방향이다.) 보기ㄱ. ( 가 ) 에서전류의방향은 a b c d a이다. ㄴ. ( 나 ) 에서유도되는전류의세기가가장크다. ㄷ. ( 다 ) 에서유도되는자기장의방향은 B 와반대이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 16) 수평인두꺼운종이에구멍 2006 학년도 3 월고 3 전국연합학력평가 20 번 을뚫어직선도선을수직으로꽂은후, 도선주위에나침반을놓았다. 직선도선에전류를흘렸더니그림과같이나침반의 N극이 θ 만큼회전하였다. 전류와전류가만드는자기장에대한옳은설명을 에서모두고른것은? [3점] ㄱ. 전류의방향은위쪽이다. ㄴ. 전류의세기가증가하면 θ 는커진다. ㄷ. 나침반을 P 로옮기면 θ 는커진다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 이튼학원

5 1) 2 물리 1 - 전류의자기작용정답및해설 직선도선에흐르는전류에의한자기장의세기는전류의세기에비례하고 도선으로부터떨어진거리에반비례한다. 그런데전류의비가 1:3 이므로도 선 A 와 B 에서 P 점까지떨어진거리의비는 1:3 이다. 따라서 A 로부터 P 점까 지의거리는 A 와 B 사이의거리의 배이다. 그런데 B 가 방향으로 8m 이동하면 A 와 B 사이의거리가 8m 증가한다. 그러면자기장이 0 이되는지 점은그값의 배인 2m 만큼 방향으로이동한다. 따라서 P 점에서 2m 떨어진지점에서자기장이 0 이된다. 2) 3 ㄱ. 도체막대에서전류가위쪽으로흐르므로자기력의방향은왼쪽이다. ㄴ. 가변저항을증가시키면 12Ω 과의합성저항이증가하므로전체합성저 항이증가하여전류가감소하게된다. ㄷ. 가변저항의저항이 6Ω 일때병렬연결된합성저항이 4Ω 이고전체합성 저항이 8Ω 이다. 가변저항의저항이 12Ω 일때병렬연결된합성저항이 6Ω 이 므로전체합성저항이 10Ω 이된다. 저항이 1.25 배증가하였으므로전류는 1.25 배감소하고따라서도체막대가받는자기력도 1.25 배작아진다. 물리1 - 전류의자기작용 13) 2 [ 출제의도 ] 원형도선중심에서자기장의세기비교하기 [ 해설 ] 가 =, 나 =, 다 = 이므로자기장의세기는 가 > 다 > 나 이다. 14) 1 [ 출제의도 ] 균일한자기장에서전자기유도현상이해하기 [ 해설 ] ( 가 ) 에서전류의방향은 a b c d a 이다. ( 나 ) 에서유도전류는흐르지않는다. ( 다 ) 에서는자기장 ( ) 이감소하므로유도되는자기장의방향은 와같다. 15) 5 [ 출제의도 ] 그래프를통한전자기유도분석 ㄴ. 1~2 초사이에자기장의변화가없으므로유도기전력은생기지않으며, 전류의세기도 0 이다. ㄷ. 2~3 초동안지면으로들어가는자기장이감소하므로렌츠의법칙에따라시계방향의유도전류가흐름을알수있다. [ 오답풀이 ] ㄱ. 자기장의시간적변화율이가장큰 2~3 초구간에서전류가가장세다. 3) 3 유도전압의크기는자속의변화율에비례한다. 도체막대가오른쪽으로일정 한속도로운동하면어느순간부터회로속을통과하는자속이일정하게 증가하므로유도전압역시일정하다. 이러한그래프는 3 이다. 4) 2 [ 출제의도 ] 자기장의변화에따른유도전류의방향과세기를파악하는능력을묻는문제이다. 도선속을통과하는자기장의세기가증가하므로유도전류의방향은반시계방향이다. 속력이클수록도선속을통과하는자기장의변화율이증가하므로유도전류의세기도증가한다. 넓이가더큰정사각형을사용하면단위시간당자기장의변화율이증가한다. 16) 3 [ 출제의도 ] 전류에의한자기장의이해 ㄱ. 오른나사의법칙에의해오른나사의진행방향이전류방향이라면직선전류에의한자기장방향은나사의회전방향이다. 자침이자북방향에대해서쪽방향으로회전하였으므로전류는위쪽방향이다. ㄴ. 직선전류에의한자기장의세기는전류의세기에비례하므로각 θ 는커진다. (I : 전류, : 수직거리 ) [ 오답풀이 ] ㄷ. 전류에의한자기장의세기는도선으로부터의수직거리에반비례하므로나침반을 P 로옮기면회전각 θ 는작아진다. 5) 3 [ 출제의도 ] 전류에의한자기장의방향을알고있는가를묻는문제이다. 도선주위의자기장의방향은반시계방향이므로자침의 N 극은반시계방향을가리킨다. 도선가까이할수록자기장이세므로자침이원래위치에서돌아간각도는오른쪽나침반이왼쪽보다더크다. 6) 7) 8) 9) 10) 11) 4 [ 출제의도 ] 원형도선에서전자기유도이해하기 [ 해설 ] 도선 A 가 B 를통과하기직전 A 에는 B 와반대방향의유도전류가흐르고, 통과한직후 A 와 B 사이에인력이작용한다. A 의접근속력이빨라지면 A 도선을지나는자기장의변화율이증가하므로유도전류의세기가커진다. 12) 4 [ 출제의도 ] 낙하하는자석의운동분석하기 [ 해설 ] 구리관에서자석이낙하하면유도전류가흘러운동방향과반대로자기력이생긴다. 플라스틱관에서는자석이등가속도운동을하므로구리관보다용수철에먼저도달하고, 충돌하는순간의속력이크다. 용수철이압축되는동안자석은가속도가변화하는운동을한다. 이튼학원

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