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  "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": "electromagnetic-induction",
    "title": "電磁誘導",
    "url": "https://manazoo.com/high/physics/electromagnetic-induction/"
  },
  "canonical_url": "https://manazoo.com/high/physics/electromagnetic-induction/quiz/",
  "questions": [
    {
      "id": "q-induction-eddy-ih-cooker",
      "type": "choice",
      "prompt": "IH調理器が鍋を温めるしくみとして正しいものはどれか。",
      "choices": [
        "コイル自体が高温になり、その熱を鍋に伝えている",
        "コイルから出る光（赤外線）で鍋を加熱している",
        "コイルに流した交流で鍋底に渦電流を流し、そのジュール熱で鍋自体を発熱させる",
        "鍋の中の水に直接電流を流して発熱させている"
      ],
      "answer": 2,
      "accept": [],
      "explanation": "IH調理器は、コイルに交流を流して変化する磁場をつくり、鍋底に渦電流を流す。渦電流によるジュール熱で鍋そのものが発熱する仕組みで、コイル自体や光で加熱しているわけではない。",
      "entities": [
        "eddy-currents"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-eddy-laminated-core-reason",
      "type": "choice",
      "prompt": "変圧器やモーターの鉄心を、1枚の厚い鉄の塊ではなく、絶縁した薄い鉄板を何枚も重ねてつくる理由として正しいものはどれか。",
      "choices": [
        "コストを下げるためだけで、性能にはまったく関係ない",
        "鉄心の磁力をより強くするため",
        "鉄心を軽くするためで、電気的な性質には関係ない",
        "渦電流の経路を細かく分断し、渦電流による発熱（損失）を減らすため"
      ],
      "answer": 3,
      "accept": [],
      "explanation": "厚い鉄の塊だと渦電流が流れる輪が大きく、損失（発熱）も大きい。薄い鉄板を絶縁して重ねると、渦電流の経路が細かく分断されて輪が小さくなり、渦電流による損失を減らせる。",
      "entities": [
        "eddy-currents"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-eddy-slotted-plate-brake",
      "type": "choice",
      "prompt": "細いすき間を何本も入れた金属板を磁場の中で振り子のように振ると、すき間のない板に比べて渦電流と電磁ブレーキの力はどうなるか。",
      "choices": [
        "すき間を入れると渦電流はむしろ大きくなる",
        "渦電流もブレーキの力も、すき間の有無で変わらない",
        "渦電流の大きさは変わらないが、ブレーキの力だけ大きくなる",
        "渦電流の経路が分断されて小さくなり、ブレーキの力も小さくなる"
      ],
      "answer": 3,
      "accept": [],
      "explanation": "すき間を入れると、渦電流が流れる1つの輪が小さく分断され、それぞれの輪が囲む面積が小さくなる。囲む面積が小さいほど渦電流は小さくなるので、電磁ブレーキの力も小さくなる。",
      "entities": [
        "eddy-currents"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-eddy-why-flows",
      "type": "choice",
      "prompt": "金属の板のような、コイルの形をしていない導体にも渦電流が流れる理由として正しいものはどれか。",
      "choices": [
        "渦電流は金属の温度が高いときにしか流れないため",
        "渦電流は交流の電源につないだときにしか現れない現象だから",
        "渦電流は磁場が無くても自然に流れている電流だから",
        "導体を貫く磁束が変化すると、決まった回路がなくても導体内部に電磁誘導で誘導電流が生じるため"
      ],
      "answer": 3,
      "accept": [],
      "explanation": "電磁誘導は、コイルのような決まった回路がなくても、導体を貫く磁束が変化しさえすれば起こる。広がった導体では、誘導電流が内部で渦を巻くように流れ、渦電流とよばれる。",
      "entities": [
        "eddy-currents"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-faraday-n200-dphi",
      "type": "input",
      "prompt": "巻数200回のコイルを貫く磁束が、0.15秒の間に0.0030Wbだけ変化した。コイルに生じる誘導起電力の大きさは何Vか。",
      "choices": null,
      "answer": "4",
      "accept": [
        "4.0",
        "4V",
        "4.0V"
      ],
      "explanation": "e＝N|ΔΦ/Δt|＝200×0.0030÷0.15＝4.0V。",
      "entities": [
        "faradays-law-and-lenzs-law"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-faraday-n50-emf",
      "type": "input",
      "prompt": "巻数50回のコイルを、磁場に垂直な面積0.010m²の向きで一様な磁場の中に置く。磁束密度が0.40秒の間に0.60Tから0.20Tまで小さくなったとき、コイルに生じる誘導起電力の大きさは何Vか。",
      "choices": null,
      "answer": "0.5",
      "accept": [
        "0.50",
        "0.5V",
        "0.50V"
      ],
      "explanation": "磁束の変化はΔΦ＝(0.60−0.20)×0.010＝0.0040Wb。誘導起電力の大きさはe＝N|ΔΦ/Δt|＝50×0.0040÷0.40＝0.50V。",
      "entities": [
        "faradays-law-and-lenzs-law"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-fleming-right-hand-thumb",
      "type": "choice",
      "prompt": "磁場を横切る導体棒の誘導起電力の向きを求めるフレミングの右手の法則で、人差し指を磁場の向きに合わせたとき、親指は何の向きに合わせるか。",
      "choices": [
        "導体棒が動く向き（速度の向き）",
        "誘導起電力（電流）の向き",
        "磁場に垂直で任意に選んでよい向き",
        "導体棒の長さの向き"
      ],
      "answer": 0,
      "accept": [],
      "explanation": "フレミングの右手の法則では、人差し指を磁場の向き、親指を導体棒が動く向き（速度の向き）に合わせると、中指が誘導起電力（電流）の向きを示す。",
      "entities": [
        "motional-emf-in-a-magnetic-field"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-increase-emf-method",
      "type": "choice",
      "prompt": "e＝N|ΔΦ/Δt|の式から考えて、同じ磁束の変化ΔΦが起きるとき、誘導起電力を大きくする方法として正しいものはどれか。",
      "choices": [
        "磁束の変化にかける時間Δtを長くする",
        "コイルの面積を0にする",
        "コイルの巻数Nを増やす",
        "磁束の変化ΔΦを0にする"
      ],
      "answer": 2,
      "accept": [],
      "explanation": "e＝N|ΔΦ/Δt|なので、ΔΦとΔtが同じなら、巻数Nを増やすほど誘導起電力は大きくなる。Δtを長くするとΔΦ/Δtは小さくなり、誘導起電力は逆に小さくなる。",
      "entities": [
        "faradays-law-and-lenzs-law"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-lenz-opposing-violates-energy",
      "type": "choice",
      "prompt": "電磁誘導で、誘導電流が磁束の変化を助ける向きに流れると仮定すると、何がおかしいか。",
      "choices": [
        "誘導起電力が0になってしまう",
        "電流がどんどん大きくなり、エネルギー保存の法則に反する",
        "磁束の変化そのものが止まってしまう",
        "コイルの温度が下がってしまう"
      ],
      "answer": 1,
      "accept": [],
      "explanation": "誘導電流が磁束の変化を助ける向きだと、磁束の変化がさらに大きくなって誘導起電力も大きくなり、電流が無限に増え続けてしまう。これは何もないところからエネルギーを取り出すことになり、エネルギー保存の法則に反する。実際には逆向き（レンツの法則）に流れる。",
      "entities": [
        "faradays-law-and-lenzs-law"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-mutual-constant-current-zero",
      "type": "choice",
      "prompt": "1次コイルの電流を、ある一定の値に保ち続けるとき、2次コイルに生じる誘導起電力はどうなるか。",
      "choices": [
        "1次コイルの電流の値と同じ大きさになる",
        "時間とともに限りなく大きくなる",
        "1次コイルの電流が大きいほど大きくなる",
        "0Vになる"
      ],
      "answer": 3,
      "accept": [],
      "explanation": "相互誘導の誘導起電力は電流の変化ΔI1に比例する。電流が一定で変化していなければΔI1＝0なので、2次コイルの誘導起電力は0になる。",
      "entities": [
        "mutual-induction-and-inductance"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-mutual-emf-m02-off",
      "type": "input",
      "prompt": "相互インダクタンス0.20Hの2つのコイルがある。1次コイルのスイッチを切り、電流が0.10秒の間に4.0Aから0Aまで変化したとき、2次コイルに生じる誘導起電力の大きさは何Vか。",
      "choices": null,
      "answer": "8",
      "accept": [
        "8.0",
        "8V",
        "8.0V"
      ],
      "explanation": "ΔI1の大きさは4.0−0＝4.0A。e2＝M|ΔI1/Δt|＝0.20×4.0÷0.10＝8.0V。",
      "entities": [
        "mutual-induction-and-inductance"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-mutual-emf-m05",
      "type": "input",
      "prompt": "相互インダクタンス0.50Hの2つのコイルがある。1次コイルの電流が0.80秒の間に1.0Aから5.0Aまで変化したとき、2次コイルに生じる誘導起電力の大きさは何Vか。",
      "choices": null,
      "answer": "2.5",
      "accept": [
        "2.5V"
      ],
      "explanation": "ΔI1＝5.0−1.0＝4.0A。e2＝M|ΔI1/Δt|＝0.50×4.0÷0.80＝2.5V。",
      "entities": [
        "mutual-induction-and-inductance"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-rod-emf-vbl",
      "type": "input",
      "prompt": "間隔0.80mの平行レール上を、磁束密度0.40Tの磁場に垂直な向きで、導体棒が一定の速さ5.0m/sで動く。導体棒に生じる誘導起電力は何Vか。",
      "choices": null,
      "answer": "1.6",
      "accept": [
        "1.6V"
      ],
      "explanation": "V＝vBl＝5.0×0.40×0.80＝1.6V。",
      "entities": [
        "motional-emf-in-a-magnetic-field"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-rod-force-needed",
      "type": "input",
      "prompt": "前の問題と同じ棒（誘導起電力1.6V）で、レールと棒を含めた回路の抵抗が1.6Ωのとき、棒を一定の速さ5.0m/sで動かし続けるために外から加える力は何Nか。",
      "choices": null,
      "answer": "0.32",
      "accept": [
        "0.32N"
      ],
      "explanation": "電流はI＝1.6÷1.6＝1.0A。棒が磁場から受ける力はF＝BIl＝0.40×1.0×0.80＝0.32N。この力と向きが逆で大きさの等しい外力を加え続ければ、棒は一定の速さで動き続ける。",
      "entities": [
        "motional-emf-in-a-magnetic-field"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-rod-why-external-force",
      "type": "choice",
      "prompt": "回路がつながった導体棒を、磁場を横切って一定の速さで動かし続けるには、外から力を加える必要がある。その理由として正しいものはどれか。",
      "choices": [
        "磁場の強さが、棒が動くと時間とともに弱くなるため",
        "電磁誘導で生じた電流が、磁場から棒の運動を妨げる向きの力を受けるため",
        "導体棒の質量が、動いているうちに大きくなるため",
        "回路の抵抗が、動き始めると急に大きくなるため"
      ],
      "answer": 1,
      "accept": [],
      "explanation": "電流が流れる導体棒は磁場からF＝BIlの力を受け、レンツの法則によりこの力は棒の運動を妨げる向きにはたらく。そのため、一定の速さで動かし続けるには、その力とつり合う外力を加え続ける必要がある。",
      "entities": [
        "motional-emf-in-a-magnetic-field"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-self-bulb-delay",
      "type": "choice",
      "prompt": "コイルと電球を直列につないだ回路でスイッチを閉じた直後、電球の明るさはどうなるか。",
      "choices": [
        "自己誘導の誘導起電力で電流の増加が妨げられ、暗い状態から徐々に明るくなる",
        "スイッチを閉じた瞬間から最大の明るさで光る",
        "スイッチを閉じた直後だけ、普通より明るく光る",
        "コイルがあると、電球はまったく光らない"
      ],
      "answer": 0,
      "accept": [],
      "explanation": "スイッチを閉じた直後は、自己誘導の誘導起電力が電流の増加を妨げるため、電流は抵抗だけの回路よりゆっくり増える。電球は暗い状態から徐々に明るくなる。",
      "entities": [
        "self-induction-and-inductance"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-self-emf-l06",
      "type": "input",
      "prompt": "自己インダクタンス0.60Hのコイルに流れる電流が、0.20秒の間に3.0A変化した。コイルに生じる自己誘導の誘導起電力の大きさは何Vか。",
      "choices": null,
      "answer": "9",
      "accept": [
        "9.0",
        "9V",
        "9.0V"
      ],
      "explanation": "e＝L|ΔI/Δt|＝0.60×3.0÷0.20＝9.0V。",
      "entities": [
        "self-induction-and-inductance"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-self-energy-l08",
      "type": "input",
      "prompt": "自己インダクタンス0.80Hのコイルに電流2.0Aが流れているとき、コイルに蓄えられているエネルギーは何Jか。",
      "choices": null,
      "answer": "1.6",
      "accept": [
        "1.6J"
      ],
      "explanation": "U＝(1/2)LI²＝0.5×0.80×2.0²＝1.6J。",
      "entities": [
        "self-induction-and-inductance"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-self-spark-reason",
      "type": "choice",
      "prompt": "コイルを含む回路のスイッチを開くと、接点に火花が飛ぶことがある理由として正しいものはどれか。",
      "choices": [
        "コイルの温度が、スイッチを開いた瞬間に急に下がるため",
        "コイルが電流を保とうとして、大きな自己誘導の誘導起電力を生じるため",
        "スイッチの金属が、磁石のように磁化してしまうため",
        "回路の抵抗が、スイッチを開いた瞬間に0になるため"
      ],
      "answer": 1,
      "accept": [],
      "explanation": "スイッチを開くと電流を急に止めようとするが、コイルは電流の変化を妨げる（保とうとする）ので、大きな自己誘導の誘導起電力が生じ、接点付近で火花（スパーク）が起きることがある。",
      "entities": [
        "self-induction-and-inductance"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    },
    {
      "id": "q-induction-self-vs-mutual-difference",
      "type": "choice",
      "prompt": "自己誘導と相互誘導の違いとして正しいものはどれか。",
      "choices": [
        "自己誘導にはコイルが不要で、相互誘導には2つのコイルが必要",
        "自己誘導は自分自身のコイルに、相互誘導はもう一方のコイルに誘導起電力が生じる",
        "相互誘導は、磁石を近づけないと起こらない",
        "自己誘導は交流にしか起こらないが、相互誘導は直流でも起こる"
      ],
      "answer": 1,
      "accept": [],
      "explanation": "どちらも電流の変化が誘導起電力を生じさせる現象だが、自己誘導は電流が変化しているコイル自身に、相互誘導はもう一方のコイルに誘導起電力が生じる点が異なる。",
      "entities": [
        "mutual-induction-and-inductance"
      ],
      "verified": true,
      "placeholder": false
    }
  ]
}