{ "api_version": "v1", "publisher": { "name": "Manazoo", "url": "https://manazoo.com/" }, "license": "All rights reserved（AI の参照・要約と出典リンクつきの引用は可。転載・再配布・販売は不可）", "terms_url": "https://manazoo.com/terms/", "disclaimer": "単元の並びは学習指導要領に沿って作り、年号や人物などの事実は公開データと照らし合わせています。誤りに気づいたら意見箱からお知らせください。確かめて直します。テストや受験の前には、教科書や先生の説明もあわせて確認してください。", "attribution": "事実データの一部は Wikidata（CC0）による。単元の構成は文部科学省「小学校学習指導要領」「中学校学習指導要領」「高等学校学習指導要領」（政府標準利用規約2.0）。", "kind": "quiz", "unit": { "slug": "currents-and-magnetic-fields", "title": "電流と磁場", "url": "https://manazoo.com/high/physics/currents-and-magnetic-fields/" }, "canonical_url": "https://manazoo.com/high/physics/currents-and-magnetic-fields/quiz/", "questions": [ { "id": "q-force-parallel-wires-direction", "type": "choice", "prompt": "同じ向きに電流を流した2本の平行導線は、互いにどうなるか。", "choices": [ "引き合う", "導線の向きに力を受ける", "力を受けない", "反発する" ], "answer": 0, "accept": [], "explanation": "同じ向きの電流がつくる磁場の中では、互いに引き合う力がはたらく。逆向きなら反発する。", "entities": [ "force-on-current-and-parallel-wires" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-force-parallel-wires-per-length", "type": "input", "prompt": "真空中、間隔0.10mで平行に張った2本の導線に、同じ向きに2.0Aずつの電流を流すとき、導線1mあたりに働く力の大きさは何N/mか（μ₀＝4π×10⁻⁷T·m/Aとする）。", "choices": null, "answer": "8.0×10⁻⁶", "accept": [ "8.0e-6", "0.0000080", "8.0×10⁻⁶N/m" ], "explanation": "F/l＝μ₀I₁I₂/(2πr)で、μ₀の4πと分母の2πのπが打ち消し合うので、F/l＝(4×10⁻⁷×2.0×2.0)÷(2×0.10)＝8.0×10⁻⁶N/m。", "entities": [ "force-on-current-and-parallel-wires" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-force-wire-angled", "type": "input", "prompt": "磁束密度1.0Tの磁場と30°の角をなす向きに置いた長さ0.40mの導線に5.0Aの電流を流すと、受ける力の大きさは何Nか（sin30°＝0.50とする）。", "choices": null, "answer": "1.0", "accept": [ "1.0N", "1N" ], "explanation": "F＝IBlsinθなので、F＝5.0×1.0×0.40×0.50＝1.0N。", "entities": [ "force-on-current-and-parallel-wires" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-force-wire-perpendicular", "type": "input", "prompt": "磁束密度0.40Tの磁場に垂直に置いた長さ0.50mの導線に2.0Aの電流を流すと、受ける力の大きさは何Nか。", "choices": null, "answer": "0.40", "accept": [ "0.4", "0.40N", "0.4N" ], "explanation": "F＝IBlなので、F＝2.0×0.40×0.50＝0.40N。", "entities": [ "force-on-current-and-parallel-wires" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-lorentz-circular-motion-reason", "type": "choice", "prompt": "磁場に垂直に入射した正電荷が等速円運動をする理由として正しいものはどれか。", "choices": [ "ローレンツ力が運動方向と同じ向きにはたらくから", "ローレンツ力が常に運動方向と垂直にはたらくから", "電荷が磁場から力を受けないから", "磁場中では重力だけがはたらくから" ], "answer": 1, "accept": [], "explanation": "ローレンツ力は常に速度と垂直にはたらく向心力になるので、速さを変えずに向きだけを変える等速円運動になる。", "entities": [ "lorentz-force-and-circular-motion" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-lorentz-oblique-motion", "type": "choice", "prompt": "磁場に対して斜めに入射した荷電粒子が描く運動はどれか。", "choices": [ "らせん運動", "等速直線運動", "放物運動", "等速円運動" ], "answer": 0, "accept": [], "explanation": "磁場に平行な速度成分はそのまま等速で進み、垂直な成分は円運動をするので、2つが合わさってらせん運動になる。", "entities": [ "lorentz-force-and-circular-motion" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-lorentz-period-calc", "type": "input", "prompt": "質量2.0×10⁻²kg、電気量2.0×10⁻¹Cの荷電粒子が、磁束密度2.0Tの磁場に垂直に入射して等速円運動するとき、周期は何sか（π≈3.14とする）。", "choices": null, "answer": "0.314", "accept": [ "0.314s" ], "explanation": "T＝2πm/(qB)なので、T＝2×3.14×2.0×10⁻²÷(2.0×10⁻¹×2.0)＝0.314s。速さによらず一定。", "entities": [ "lorentz-force-and-circular-motion" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-lorentz-radius-ratio", "type": "input", "prompt": "磁束密度Bを2倍にすると、円運動の半径rは何倍になるか（速さv・電気量q・質量mは変えない）。", "choices": null, "answer": "0.5", "accept": [ "0.5倍", "1/2倍", "1/2" ], "explanation": "r＝mv/(qB)はBに反比例するので、Bを2倍にするとrは1/2倍になる。", "entities": [ "lorentz-force-and-circular-motion" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-magfield-compass-north-reason", "type": "choice", "prompt": "方位磁針のN極が地球の北を指す理由として正しいものはどれか。", "choices": [ "地球の北極付近に磁石のS極にあたる部分があるから", "地球には磁場が存在しないから", "地球の北極付近に磁石のN極にあたる部分があるから", "磁針のN極は常に太陽の方向を指すから" ], "answer": 0, "accept": [], "explanation": "磁力線はN極から出てS極に入る。磁針のN極が北へ引かれるのは、地球の北極付近に磁石のS極にあたる部分があるため。", "entities": [ "magnetic-field-and-flux-density" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-magfield-flux-through-area", "type": "input", "prompt": "磁束密度0.50Tが垂直に貫く面積6.0×10⁻²m²の面を通る磁束は何Wbか。", "choices": null, "answer": "0.030", "accept": [ "0.03", "0.030Wb", "0.03Wb" ], "explanation": "Φ＝BSなので、Φ＝0.50×6.0×10⁻²＝0.030Wb。", "entities": [ "magnetic-field-and-flux-density" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-magfield-h-to-b", "type": "input", "prompt": "透磁率5.0×10⁻³T·m/Aの物質の中で、磁場の強さを2.0×10²A/mにしたとき、磁束密度は何Tか。", "choices": null, "answer": "1.0", "accept": [ "1", "1.0T", "1T" ], "explanation": "B＝μHなので、B＝5.0×10⁻³×2.0×10²＝1.0T。", "entities": [ "magnetic-field-and-flux-density" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-magfield-iron-core-effect", "type": "choice", "prompt": "ソレノイドの中に鉄心（強磁性体）を入れると、内部の磁束密度Bはどうなるか（電流・巻数は変えない）。", "choices": [ "変わらない", "大きくなる（透磁率が大きいため）", "0になる", "小さくなる" ], "answer": 1, "accept": [], "explanation": "H＝nIは電流と巻数だけで決まり変わらないが、鉄心の透磁率μは大きいので、B＝μHの磁束密度は大きくなる。", "entities": [ "magnetic-field-from-currents" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-magfield-loop-center", "type": "input", "prompt": "半径0.25mの円形コイル（1巻き）に10Aの電流を流すと、コイルの中心の磁場の強さは何A/mか。", "choices": null, "answer": "20", "accept": [ "20A/m" ], "explanation": "H＝I/(2r)なので、H＝10÷(2×0.25)＝20A/m。", "entities": [ "magnetic-field-from-currents" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-magfield-permeability-effect", "type": "choice", "prompt": "同じ磁場の強さHに対して、透磁率μが大きい物質ほど大きくなる量はどれか。", "choices": [ "導線の長さl", "磁場の強さH自体", "電流I", "磁束密度B" ], "answer": 3, "accept": [], "explanation": "B＝μHなので、Hが同じならμが大きいほどBは大きくなる。", "entities": [ "magnetic-field-and-flux-density" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-magfield-solenoid-interior", "type": "input", "prompt": "1mあたり800回巻いたソレノイドに0.50Aの電流を流すと、内部の磁場の強さは何A/mか。", "choices": null, "answer": "400", "accept": [ "400A/m" ], "explanation": "H＝nIなので、H＝800×0.50＝400A/m。", "entities": [ "magnetic-field-from-currents" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-magfield-straight-wire-ratio", "type": "input", "prompt": "直線電流から0.50m離れた位置の磁場の強さが6.0A/mのとき、電流からの距離を2.0mにすると磁場の強さは何A/mになるか。", "choices": null, "answer": "1.5", "accept": [ "1.5A/m" ], "explanation": "H＝I/(2πr)は距離rに反比例する。距離が0.50mから2.0mへ4倍になるので、磁場の強さは1/4倍になり、6.0÷4＝1.5A/m。", "entities": [ "magnetic-field-from-currents" ], "verified": true, "placeholder": false } ] }