자석이 갖는 성질이다.
두 자석의 같은 극이 마주볼 때 서로 밀어내는 힘인 척력이 작용하고,
두 자석의 다른 극이 마주볼 때 서로 끌어당기는 힘인 인력이 작용한다.
자성을 가진 침으로, 나침반의 바늘이 이에 해당한다.
자성을 갖는 물체이다.
자석이나 자성체 사이에 작용하는 힘이다.
기호로 FB로 나타내고, 단위는 주로 N을 사용한다.
자기력이 작용하는 공간의 상태를 나타내는 물리량이다.
기호로 B로 나타내고, 단위는 주로 T를 사용한다.
자기장의 단위 T는 '테슬라'로 읽는다.
자기장의 방향은 그 지점에 놓은 자침의 N극이 가리키는 방향이다.
자기장을 표현하기 위해 자기장의 방향을 연속적으로 이은 선이다.
1. 자기력선은 중간에 끊어지거나 서로 교차하지 않으며,
자석 밖에서는 N극에서 나와 S극으로 들어가고,
자석 안에서는 S극에서 N극으로 이어진다.
2. 자기력선의 방향은 자침의 N극이 가리키는 방향과 같다.
3. 자기력선 사이의 간격이 좁을수록 자기장의 세기가 크다.
4. 같은 극 사이에는 자기력선이 옆으로 꺾이고, 다른 극 사이에는 N극에서 나와 S극으로 들어가는 방향으로 자기력선이 이어진다.
어떤 면을 수직으로 통과하는 자기장 성분과 그 면의 넓이를 곱한 물리량이다.
기호로 ΦB 또는 Φ로 나타내고, 단위는 주로 Wb=T⋅m2=V⋅s를 사용한다.
자기선속의 단위 Wb는 '웨버'로 읽는다.
면의 넓이가 A이고, 자기장의 세기가 B이며, 면과 자기장이 이루는 각이 θ일 때,
면을 통과하는 자기선속 ΦB=BAsinθ이다.
정답: $1$
자기력선은 중간에 끊어지거나 서로 교차하지 않으며,
자석 밖에서는 N극에서 나와 S극으로 들어가고,
자석 안에서는 S극에서 N극으로 이어진다.
p의 왼쪽에 N극, 오른쪽에 S극이 위치하므로 p에서 자기력선의 방향은 오른쪽이다.
자기력선의 방향은 자침의 N극이 가리키는 방향과 같으므로 자침의 N극이 가리키는 방향은 오른쪽이다.
따라서 정답은 1번이다.
정답: $4$
각 물체에 작용하는 중력의 크기 구하기:
- A에 작용하는 중력의 크기: 1kg×10m/s2=10kg⋅m/s2=10N
- B에 작용하는 중력의 크기: 2kg×10m/s2=20kg⋅m/s2=20N
두 자석의 다른 극이 마주보고 있으므로 A와 B 사이에는 인력이 작용한다.
작용·반작용 법칙에 의해 A가 B를 당기는 힘은 B가 A를 당기는 힘과 크기는 같고 방향은 반대이다.
그러므로 실이 A를 당기는 힘의 크기를 T, A와 B 사이에 작용하는 자기력의 크기를 FB, B에 작용하는 수직 항력의 크기를 N이라 할 때,
A와 B에 작용하는 힘을 모두 표기하면 아래 그림과 같다.
A에 작용하는 알짜힘은 0이므로 T=FB+10N이다.
B에 작용하는 알짜힘은 0이므로 N+FB=20N,
N=20N−FB이다.
실이 A를 당기는 힘의 크기는 수평면이 B를 떠받치는 힘의 크기와 같으므로 FB+10N=20N−FB,
FB=5N이다.
따라서 정답은 4번이다.
