電流と磁界

{
"meta": {
"grade": "中学2年",
"field": "電流とそのはたらき",
"level": "中単元テスト",
"unit": "電流と磁界",
"description": ""
},
"questions": [
{
"type": "choice",
"label": "磁力線",
"question": "棒磁石の外側で、磁力線の向きはどれか。",
"choices": [
"N極からS極",
"S極からN極",
"中心から両極",
"両極から中心"
],
"hint": "方位磁針のN極が向く方向を考えます。",
"explanation": "磁石の外側では磁力線はN極からS極へ向かう。",
"id": "1"
},
{
"type": "choice",
"label": "導線の磁界",
"question": "一本の直線導線を流れる電流を大きくした。周囲の磁界はどうなるか。",
"choices": [
"強くなる",
"弱くなる",
"向きだけ消える",
"変化しない"
],
"hint": "電流の大きさと磁界の強さを関連づけます。",
"explanation": "導線の周囲の磁界は電流が大きいほど強い。",
"id": "2"
},
{
"type": "choice",
"label": "コイルの磁界",
"question": "コイルの巻き数を増やし、同じ電流を流した。磁界はどうなるか。",
"choices": [
"磁界が強くなる",
"磁界が弱くなる",
"磁界の向きが不定になる",
"磁界が完全に消える"
],
"hint": "同じ向きの磁界が重なる回数を考えます。",
"explanation": "巻き数を増やすと磁界が重なり、強くなる。",
"id": "3"
},
{
"type": "choice",
"label": "電磁力",
"question": "磁界中の導線を流れる電流の向きだけを逆にした。導線が受ける力はどうなるか。",
"choices": [
"向きが逆になる",
"向きが同じになる",
"大きさが必ずゼロになる",
"磁界が消えて力も消える"
],
"hint": "磁界と電流の二つの向きで力が決まります。",
"explanation": "磁界が同じで電流を逆にすると、力の向きは逆になる。",
"id": "4"
},
{
"type": "choice",
"label": "モーター",
"question": "直流モーターが同じ向きに回り続けるために必要なはたらきはどれか。",
"choices": [
"半回転ごとにコイルの電流を逆にする",
"半回転ごとに磁界を消す",
"半回転ごとに電源を外す",
"半回転ごとにコイルをほどく"
],
"hint": "回転後も同じ向きの力を受ける条件を考えます。",
"explanation": "整流子が電流を半回転ごとに逆向きにし、回転を続けさせる。",
"id": "5"
},
{
"type": "choice",
"label": "電磁誘導",
"question": "コイルに棒磁石を速く出し入れした。ゆっくり動かす場合と比べて誘導電流はどうなるか。",
"choices": [
"大きくなる",
"小さくなる",
"向きがなくなる",
"変化しない"
],
"hint": "磁界の変化の速さに注目します。",
"explanation": "磁界の変化が速いほど誘導電流は大きい。",
"id": "6"
},
{
"type": "choice",
"label": "誘導電流の向き",
"question": "磁石のN極をコイルへ近づけた後、同じ速さで遠ざけた。誘導電流の向きはどうなるか。",
"choices": [
"近づけたときと逆向き",
"近づけたときと同じ向き",
"どちらも流れない",
"遠ざけると向きが消える"
],
"hint": "磁界の変化の向きが逆になることを考えます。",
"explanation": "近づける場合と遠ざける場合では磁界の変化が逆なので電流も逆。",
"id": "7"
},
{
"type": "choice",
"label": "交流",
"question": "家庭用コンセントの電流について正しいものはどれか。",
"choices": [
"向きが周期的に変わる",
"常に同じ向きへ流れる",
"電子をまったく含まない",
"磁界をつくらない"
],
"hint": "直流との違いを考えます。",
"explanation": "交流は電流の向きと大きさが周期的に変化する。",
"id": "8"
},
{
"type": "choice",
"label": "磁界の変化",
"question": "電流がつくる磁界を強くする方法をすべて選びなさい。",
"choices": [
"電流を大きくする",
"コイルの巻き数を増やす",
"導線を電源から外す",
"コイルの巻き数を減らす"
],
"hint": "電流と磁界の重なりに注目します。",
"explanation": "電流を大きくし、巻き数を増やすと磁界は強くなる。",
"multiple": true,
"correctCount": 2,
"id": "9"
},
{
"type": "choice",
"label": "電磁誘導",
"question": "誘導電流を大きくする方法をすべて選びなさい。",
"choices": [
"磁石を速く動かす",
"コイルの巻き数を増やす",
"磁石をコイル内で静止させる",
"導線を切って回路を開く"
],
"hint": "磁界の変化量と回路の状態を考えます。",
"explanation": "磁界の変化を速くし、巻き数を増やすと誘導電流が大きくなる。",
"multiple": true,
"correctCount": 2,
"id": "10"
},
{
"type": "choice",
"label": "モーターと発電",
"question": "モーターと発電機に共通するものをすべて選びなさい。",
"choices": [
"コイルと磁界を利用する",
"電気と運動のエネルギー変換に関わる",
"どちらも電池を必ず消費する",
"どちらも静電気だけで動く"
],
"hint": "装置の主要部分とエネルギー変換を考えます。",
"explanation": "どちらもコイルと磁界を使い、電気と運動を変換する。",
"multiple": true,
"correctCount": 2,
"id": "11"
},
{
"type": "sentenceOrder",
"label": "磁力線",
"question": "語句を並べて文章を完成させなさい。",
"text": "磁界の向きは、その点に置いた方位磁針の{blank}が指す向きで、磁力線の間隔が{blank}ほど磁界は{blank}。",
"words": [
"N極",
"狭い",
"強い"
],
"hint": "方位磁針の向きと線の密度を結びつけます。",
"explanation": "磁力線の向きはN極の向きで、密な所ほど強い。",
"id": "12"
},
{
"type": "sentenceOrder",
"label": "直線導線",
"question": "語句を並べて文章を完成させなさい。",
"text": "直線導線に電流を流すと、導線を中心とする{blank}状の磁界ができ、電流を逆にすると磁界の{blank}も{blank}。",
"words": [
"同心円",
"向き",
"逆になる"
],
"hint": "導線の周囲を上から見た形を考えます。",
"explanation": "直線電流は同心円状の磁界をつくり、電流反転で向きも反転する。",
"id": "13"
},
{
"type": "sentenceOrder",
"label": "電磁力",
"question": "語句を並べて文章を完成させなさい。",
"text": "磁界中の導線に{blank}を流すと力を受け、磁界または電流の一方を逆にすると力の{blank}は{blank}。",
"words": [
"電流",
"向き",
"逆になる"
],
"hint": "力を決める二つの向きを考えます。",
"explanation": "磁界と電流の向きにより力の向きが決まる。",
"id": "14"
},
{
"type": "sentenceOrder",
"label": "電磁誘導",
"question": "語句を並べて文章を完成させなさい。",
"text": "コイル内部の{blank}を変化させると{blank}が生じ、回路が閉じていれば{blank}が流れる。",
"words": [
"磁界",
"電圧",
"誘導電流"
],
"hint": "磁界の変化と、閉回路に流れる電流を区別して考えます。",
"explanation": "磁界の変化で誘導電圧が生じ、閉回路では誘導電流が流れる。",
"id": "15"
},
{
"type": "sentenceOrder",
"label": "直流と交流",
"question": "語句を並べて文章を完成させなさい。",
"text": "乾電池による電流は向きが変わらない{blank}で、発電所から送られる電流は向きが周期的に変わる{blank}であり、両者は{blank}が異なる。",
"words": [
"直流",
"交流",
"流れ方"
],
"hint": "電流の向きの変化に注目します。",
"explanation": "直流は一定方向、交流は周期的に向きが変化する。",
"id": "16"
},
{
"type": "order",
"label": "磁界の観察",
"question": "棒磁石の磁界を鉄粉で調べる手順を正しい順番に並べなさい。",
"items": [
"棒磁石の上に透明な板を置く。",
"板の上へ鉄粉を一様にまく。",
"板を軽くたたいて鉄粉を動きやすくする。",
"鉄粉がつくる模様を観察する。"
],
"hint": "装置の準備から模様の観察へ進めます。",
"explanation": "鉄粉を動きやすくすると磁界に沿った模様が現れる。",
"id": "17"
},
{
"type": "order",
"label": "誘導実験",
"question": "コイルと棒磁石で電磁誘導を調べる手順を正しい順番に並べなさい。",
"items": [
"コイルの両端を検流計につなぐ。",
"棒磁石を静止させて指針を確認する。",
"棒磁石をコイルへ近づけて指針を観察する。",
"棒磁石を遠ざけて指針の向きを比べる。",
"動かす速さを変えて振れの大きさを比べる。"
],
"hint": "静止、向き、速さの順に条件を変えます。",
"explanation": "磁石の動きの向きと速さが誘導電流へ与える影響を調べる。",
"id": "18"
},
{
"type": "match",
"label": "磁界の形",
"question": "磁界をつくるものと形を正しく分類しなさい。",
"groups": [
{
"name": "直線導線",
"items": [
"導線を中心とする同心円状",
"電流反転で向きが逆"
] },
{
"name": "コイル",
"items": [
"棒磁石に似た磁界",
"巻き数増加で磁界が強くなる"
] }
],
"hint": "導線の形による磁界の違いを考えます。",
"explanation": "直線導線は同心円状、コイルは棒磁石に似た磁界をつくる。",
"id": "19"
},
{
"type": "match",
"label": "装置の変換",
"question": "装置と主なエネルギー変換を正しく分類しなさい。",
"groups": [
{
"name": "モーター",
"items": [
"電気エネルギーから運動へ",
"電流が磁界から受ける力を利用"
] },
{
"name": "発電機",
"items": [
"運動エネルギーから電気へ",
"電磁誘導を利用"
] }
],
"hint": "入力と出力のエネルギーを比べます。",
"explanation": "モーターと発電機は逆向きのエネルギー変換を行う。",
"id": "20"
}
] }