磁石を作る際の14の課題例
1. 
こすって磁石を作るというのは…
討論
摩擦磁化は、磁化したい物体に磁石をこすりつけることで行われます。こすりつける方向は一定です。磁化された物体に形成される磁極は、こすりつけるのに使用した磁石の磁極によって決まります。こすりつけるのに使用した磁石の磁極が北極であれば、こすりつけた物体の端が南極になります。逆に、こすりつけるのに使用した磁石の磁極が南極であれば、こすりつけた物体の端が北極になります。
正解はCです。
2. 電流が供給されたソレノイド内の磁場は、...
A. 蹄鉄型磁石
B. 棒磁石
C. 円筒形磁石
D. 針磁石
討論
横の画像は、電流が流れているソレノイドの一例です。 電流ソレノイドとは、多数の巻き線を持つコイルのことです。ソレノイドに電流が流れると磁場が発生し、その磁極は右手の法則を用いて識別できます。
ソレノイドが生成する磁場は、天然磁石の磁場と同様に、北極と南極を持ちます。物体をソレノイドに巻き付けて磁石にすると、その物体の磁場はソレノイドが生成する磁場と同じになります。物体が円筒形であれば円筒磁石になり、棒状であれば棒磁石になります。このようにして磁石を作ることを、電流を流すことによる磁化といいます。
つまり、電流が流されたソレノイド内の磁場は、棒磁石や円筒磁石内の磁場と同じである。
正解はBとCです。
3. 
以下の画像から、以下のことが判断できます。
A. 北極、B. 北極
B. 南極、北極
C. A 南極、B 南極
D. A 北極、B 北極
討論
電流は高電位から低電位へと流れます。電池／起電力の記号を見てください。高電位は長い線で表され、低電位は短い線で表されます。
右手の法則を使って、電流の方向と電場の方向を決定します。右手を伸ばし、手のひらを上にして、親指をまっすぐに伸ばし、他の4本の指を曲げます。曲げた4本の指の方向が電流の方向と同じで、親指の方向が磁場の北極の方向と同じになります。したがって、北極はB、南極はAとなります。
正解はBです。
4. 次のコイルの画像を見てください！
この磁石の作り方と、X印の付いた極は…
A. 誘導磁石、U極
B. 電磁石、U極
C. 誘導磁石、S極
D. 電磁石、S極
討論
上の図は、電流を流すことで磁石が作られる様子を示しています。矢印の方向は電流の方向を表しています。磁極は右手の法則を用いて識別されます。
右手を伸ばし、手のひらを空に向け、親指をまっすぐに伸ばし、他の4本の指を曲げます。曲げた4本の指の方向は電流の方向、親指の方向は磁場の北極の方向、つまり極Xの方向です。
正解はBです。
5. 鉄棒を磁化する方法は次のうちどれか。ただし、例外は…
A. 鉄を磁石に近づける
B. 磁石でアイロンをこする
C. 磁石に取り付けられた鉄を加熱する
D. 鉄を通して電流を流す
討論
鉄を磁化する方法には、磁石に近づける（誘導磁化）、磁石でこする、電流を流す、の3つがあります。これらの3つの方法は、最後の質問の解説で詳しく説明されています。
正解はCです。
6. 磁石を作る3つの方法を説明してください！
討論
1. 磁石でアイロンをこする
摩擦磁化は、磁化したい物体に磁石をこすりつけることで行われます。こすりつける方向は一定です。磁化された物体に形成される磁極は、こすりつけるのに使用した磁石の磁極によって決まります。こすりつけるのに使用した磁石の磁極が北極であれば、こすりつけた物体の端が南極になります。逆に、こすりつけるのに使用した磁石の磁極が南極であれば、こすりつけた物体の端が北極になります。
2. 鉄を磁石に近づける（誘導法）
誘導磁化とは、磁化したい物体を、既に磁化されている物体に接触させずに近づけることによって行う磁化方法です。物体の片方の端を磁石の北極に近づけると、その端は南極になります。逆に、物体のもう一方の端を南極に近づけると、その端は北極になります。
3. 鉄に電流が流れる
電流を流して磁石を作る過程を下の図に示します。結果として生じる磁極は、右手の法則を用いて決定します。右手を顔の前にまっすぐに立て、手のひらを顔に向けます。人差し指、中指、薬指、小指の4本の指を曲げます。4本の指の向きはコイル内の電流の向きと同じで、親指を右に曲げた向きは磁場の向きと同じになります。磁場は常に北極から南極に向かっています。したがって、図Cでは、端点Bが磁石の北極、端点Aが磁石の南極となります。
7. 鉄棒は、下の図に示す方法で磁石に加工されます。
鉄棒に存在する磁極は…
A. A = 北極、B = 北極
B. A = 南極、B = 南極
C. A = 北極、B = 南極
D. A = 南極、B = 北極
討論
上の画像は、こすり合わせることで磁石を作る方法を示しています。
摩擦磁化とは、磁化したい物体に磁石をこすりつけることで磁化する方法で、こすりつける方向は一定です。磁化された物体に形成される磁極は、こすりつける際に使用する磁石の磁極によって決まります。
摩擦に用いる磁極が北極の場合、摩擦される物体の最後の端が南極になります。一方、摩擦に用いる磁極が南極の場合、摩擦される物体の最後の端が北極になります。
上の図では、南極が摩擦に使われるため、Bは北極、Aは南極に相当します。
正解はDです。
8. 写真を見てください！
ABは以下のデータを持つ磁石になります……
討論
上の図は、鋼鉄に電流を流すことで磁石を作る様子を示しています。鋼鉄は硬磁性体であり、磁化されると永久磁石になります。一方、鉄は軟磁性体の一例であり、磁化されると一時的な磁石になります。
上の図に基づくと、電流は高電位から低電位（左から右）に流れます。磁極は右手の法則に従うことが知られています。右手を伸ばし、手のひらが顔に向くようにします。親指を伸ばし、他の4本の指を顔に向かって曲げます。4本の指を曲げる方向はコイル内の電流の流れの方向と同じで、親指は磁場の北極を指します。親指はBを指しているので、Bは磁石の北極、Aは磁石の南極です。
正解はCです。
9. 次の図に示すように、電磁石とO-P磁石を観察してください。
NとOが互いに反発し合う場合、M、N、O、Pはそれぞれ磁極である。
A. 腸
B. SUUS
C. USSU
D.ミルク
討論
左の図は、電流を流すことで磁石が作られる様子を示しています。電流は高電位から低電位へ（コイルの左側から右側へ）流れます。結果として生じる磁場の方向と磁極の方向は、右手の法則を用いて決定できます。
右手を伸ばし、手のひらが顔に向くように位置させます。親指をまっすぐに伸ばし、他の4本の指を顔に向かって曲げます。4本の指の曲がり方向はコイル内の電流の流れの方向と同じで、親指は磁場の北極を指します。親指はNを指しているので、Nは磁石の北極、Mは磁石の南極です。NとOは反発し合うので、NとOは同じ極、つまり北極を持ちます。Oが北極であれば、Pは南極です。
上記の説明に基づくと、以下のことが結論付けられる。
M = 南極 (S)
N = 北極 (U)
O = 北極 (N)
P = 南極 (S)
正解はBです。
10. 次の画像を見てください！PQ磁石を作るプロセスは、磁気特性と磁極を生み出すことに加えて、次のようになります...
A. 一方、Pは南極、Qは北極である。
B. 一方、Pは北極、Qは南極である。
C. 固定点、Pは北極、Qは南極
D. 固定点、Pは南極、Qは北極
討論
上の図は、電流を流すことで磁石が作られる様子を示しています。磁化されている金属は鋼鉄です。鋼鉄は硬磁性体であり、磁化されると永久磁石になります。
上の図に基づくと、電流は高電位から低電位へ（コイルの左側から右側へ）流れます。
磁石の極は右手の法則を使って識別します。右手を伸ばし、手のひらを顔に向けます。親指を伸ばし、他の4本の指を顔に向かって曲げます。4本の指の曲がり方向はコイル内の電流の方向に対応し、親指は磁場の北極を指します。親指がQを指しているので、Qは磁石の北極、Pは磁石の南極を表します。
正解はDです。
11.
ブロックAB、CD、EFが鉄でできている場合、何が起こるでしょうか...
A. Eは南極、Cは北極です
B. Bは北極で、Cは南極です。
C. D 南極と F 南極
D. Aは北極で、Eは北極です
討論
電流が流れる導線に巻き付けられたPQ鋼コイルの図を考えてみましょう。この図は、物体に電流を流すことで磁石を作る過程を示しています。結果として生じる磁極は、右手の法則を使って決定されます。右手を手のひらを上にして顔の前に垂直に立ててください。 直面している 顔を自分の顔に近づけてください。人差し指、中指、薬指、小指の4本の指を曲げてください。4本の指の向きはコイルに流れる電流の向きと同じで、親指を右に曲げる方向は磁場の向きと同じです。磁場は常に北極から出て南極に入ります。したがって、Qが北極、Pが南極です。
鋼材PQを鉄棒EF、AB、CDに置き換えると、位置PはE、A、Cに置き換えられ、位置QはF、B、Dに置き換えられます。
Qは北極なので、F、B、Dも北極である。
Pは南極なので、E、A、Cも南極である。
正解はBです。
12. 次の図に示されているように、磁石の作り方に注意してください！
鉄片F、G、Iの両端はそれぞれ磁極となる…。
A. U、U、S
B.S、S、U
C. U、S、およびS
D.S、U、およびU
討論
結果として得られる磁極は、右手の法則を用いて決定します。右手を顔の前に垂直に立てます。右手の甲が垂直になります。 直面している 顔を自分の顔に近づけてください。人差し指、中指、薬指、小指の4本の指を曲げてください。4本の指の向きは、コイル内の電流の向きと同じで、親指を左に曲げた向きは磁場の向きと同じです。磁場は常に北極から出て南極に入ります。したがって、鋼鉄の左端が北極、右端が南極です。
鋼材を鉄棒EF、GH、IJに置き換えると、鋼材の左端の位置はE、G、Iに置き換えられ、鋼材の右端の位置はF、H、Jに置き換えられます。
鋼鉄の左端が北極なので、E、G、Iも北極である。
鋼鉄の右端が南極なので、F、H、Jも南極である。
Fは南極、Gは北極、Iは北極です。
正解はDです。
13. 次の製造イメージを見てください！
磁石を作る際に形成される正しい磁極は…
A. Aは南極、Cは北極、Eは北極です。
B. Bは北極、Dは北極、Eは北極です
C. B北極、D北極、F北極
D. Cは北極、Bは南極、Dは南極です。
討論
鋼棒PQに右手の法則を適用します。Qは北極、Pは南極です。鋼棒を鉄棒EF、AB、CDに置き換えると、Pの位置はE、A、Cに、Qの位置はF、B、Dに置き換わります。
Pは南極なので、E、A、Cも南極である。
Qは北極なので、F、B、Dも北極である。
正解はCです。
14. 写真を見てください！
鉄棒ABは、鋼製磁石PQに触れると磁石になる。鋼製磁石PQを作る正しい手順は…
討論
鉄棒AB、A＝北極、B＝南極。
鋼製磁石PQ、Qは南極、Pは北極を表す。
この画像は、電流を流して磁石を作る過程を示しています。結果として生じる磁極は、 右手の法則人差し指、中指、薬指、小指の4本を曲げてください。4本の指の向きはコイルに流れる電流の向きと同じで、親指の向きは磁場の向きと同じです。磁場は常に北極から出て南極に入ります。 北極はPにある ダン 南極はQにある. 電流は高電位から低電位へと流れる。
正解はBです。
質問元:
中学校／イスラム系中学校の理科全国統一試験問題
