問題1
電気を通す物質を挙げたものとしてより適切なものはどれか
金属全般が正解です
導体でも正解です。なお、鉄(厳密には強磁性体)のみがあてはまるのは磁石がつくものです。
問題2
磁石につく物質の説明としてより適切なものはどれか
鉄のみが正解です
磁石につくものは鉄などの強磁性体です。アルミニウムや金など、金属でも磁石につかないものもあるため、「金属全般」よりは「鉄」の方がより適切といえます。
問題3
2つの磁石が引き寄せられるN極,S極の組み合わせとして適切なのはどれか
違う極どうしが正解です
磁石は違う極同士(NとS)の場合に引き寄せられ、同じ極同士(NとN,SとS)の場合は引き離されます。なお、引き寄せられる力の大きさを示したものは磁力のクーロンの法則を呼ばれています。
問題4
方位磁石で北をむいているのはどちらの極か
N極が正解です
Nは英語で北(North,ノース)、Sは英語で南(south,サウス)を示しています。
問題5
電流を渦巻き状に巻いて、電流を流すと電磁石になるものはどれか
コイルが正解です
コンデンサは電気をためることのできる道具です。
問題6
電気を貯めることができる道具はどれか
コンデンサが正解です
コイルは導線を渦巻き状に巻くことで、電流を流すと電磁石になる器具のことです。
問題7
電磁石の磁力を大きくするには巻き数をどうすればよいか。ただし、電流の大きさは0よりも大きいものとする。
多くするが正解です
※高校生以上向けの解説
ビオ・ザバールの法則を積分すると、複数回巻いたコイルの磁力(磁力の大きさH)=(電流の大きさI)×(巻き数N)の数式を算出できます。
このことから、磁力の大きさは巻き数に比例していることが分かります。ここでは(電流の大きさI)を0よりも大きいものとしているので巻き数が多い場合は磁力の大きさは大きくなります
問題8
電磁石の磁力を大きくするには電流の大きさをどうすればよいか
大きくするが正解です
※高校生以上向けの解説
マクスウェル方程式からアンペールの法則(磁力の大きさ)=(コイル一周の長さ)×(電流の大きさ)を導きだすことができます。この式から磁力の大きさは電流の大きさに比例するといえます。比例定数にあたる(コイル一周の長さ)は当然0よりも大きい数字になるので電流の大きさが大きくなると電磁石の磁力が大きくなるといえます。
問題9
磁力線の向きで正しいものはどれか
NからSが正解です
磁力線の向きはNからSになるように定義されたものなのですが、あまりにも覚えられないようならやや強引ですが、ダイナモ理論チックに以下の理屈づけが出来ます。
地球は西から東へと自転しています。地球の核はほぼ液体のニッケルで構成されており、自転の反対向きの東から西へと対流しています。ニッケルは磁石になりやすい金属であるので、大量のニッケルは反対向きの東から西へ対流して、電磁誘導がおこっています。
電磁誘導が起こっていることので、右ネジの法則から地殻(私たちがいる場所)は南から北に磁気が流れているといえます。
また、永久磁石を放置したら、N極が北(North)、S極が南(South)を向くようにN極、S極が定義されています。
磁石は反対の極に引き寄せられる性質があるため、N極から磁気が出て、S極に入るといえます。
問題10
電流の向きとして正しいのはどれか
+から-が正解です
電流の向きは昔の偉い人によって+から-と決められています。後に電気の粒(電子)の移動の向きとは反対であることが発見されたのですが、その段階では電流の理論が発展しきっており、電流の理論を修正し直すことの方が大変なのでそのまま+から-に流れるものとして運用しています。