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과학/물리학 문제 풀이 2024학년도 수능

2024 수능 물리학1 문제풀이-3번, 강자성체, 상자성체, 반자성체, 자기력

by 뚜또링 2024. 4. 3.

이전 글은 2024수능 물리학1-2번 이었습니다

2024.04.02 - [과학/물리학 문제 풀이 2024학년도 수능] - 2024 수능 물리학1 문제풀이-2번, 수소핵융합, 질량결손, 질량-에너지 등가, 이중수소, 삼중수소

 

2024 수능 물리학1 문제풀이-2번, 수소핵융합, 질량결손, 질량-에너지 등가, 이중수소, 삼중수소

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이번 글은 3번 문제입니다

 

글의 순서는

1. 문제 분석 및 풀이

2. 관련이론

입니다.


1. 문제 분석 및 풀이

2024학년도 물리학1 3번 문제
2024학년도 수능 물리학1 3번 문제

3번 문제는 자성체에 대한 문제 입니다

A는 강자성체로 주어졌고

B와 C는 상자성체와 반자성체 중 하나입니다

즉, 3가지 자성체의 특징을 모두 알아야 풀이가 가능합니다

 

(가)에서 A는 자기장의 방향이 위로 자화되고

A에 작용하는 알짜힘의 크기가 (나)에서가 더 크므로

A와 B사이는 인력이 작용함이 유추됩니다

A와 C는 척력이 작용하므로

B는 상자성체,

C는 반자성체,

로 예상됩니다.

 


ㄱ. B는 상자성체이므로

ㄱ은 맞습니다

 


ㄴ. C는 반자성체이므로

A와 C는 반대방향으로 자기화 됩니다

ㄴ은 틀렸습니다


ㄷ. (나)에서 A와 B 사이에는 인력이 작용하므로

B의 자기력과 중력은 반대방향입니다

ㄷ은 틀렸습니다


ㄱ만 맞으므로 답은 1 입니다


2. 관련이론

1) 자성체

자성체는

자기장에 의해

자기적인 성질을 띄게 되는

물체를 의미합니다

 

다양한 종류가 있지만

수능 수준에서는 보통

상자성체 반자성체 강자성체를 다룹니다

 

포인트는

자기장의 영향을 받기 전과 후의 비교

자기장의 영향을 받을 때와 후의

자성체의 자화 방향을

비교해야 합니다


2) 상자성체

상자성체의 특징
상자성체의 특성

상자성체는 

외부에서 자기장이 가해졌을 때

외부자기장과 같은 방향으로

자화가 되는 자성체입니다

 

그렇기 때문에

상자성체 근처에 자석을 가져가면

상자성체는 자석에 끌려갑니다

 

외부자기장이 사라지면

자화도 원래대로 돌아옵니다


 

2) 반자성체

반자성체의 특징
반자성체의 특징

반자성체는

외부에서 자기장이 가해졌을 때

외부자기장과 반대 방향으로

자화 되는 자성체입니다

 

상자성체와는 반대로

자석이 근처에 오면 척력을 받아

멀어집니다

 

반자성체도 상자성체처럼

외부자기장이 사라지면

자화가 원래대로 돌아갑니다


3) 강자성체

강자성체의 자화 방향
강자성체의 특성

강자성체는

상자성체와 비슷합니다

외부에서 자기장이 가해졌을 때

외부자기장과 같은 방향으로

자화가 되는 자성체입니다

 

상자성체와 다른 점은

외부자기장이 사라져도

자화가 유지된다는 점입니다


(4)자기력의 방향

자기력의 인력과 척력
자기력의 방향

자석의 같은 극 끼리는 서로 잡아당기는 인력

다른 극 끼리는 서로 밀어내는 척력이

작용합니다

 

문제의 자성체의 경우

자기화된 방향이 같으면 서로 다른극이 보고 있는경우

자기화된 방향이 반대면 서로 같은 극이 보고있는 경우로

해석하면 문제분석이 쉽니다


이번 글은 자성체와 자기력을 이용한

2024학년도 수능 물리학1 3번 문제였습니다

 

도움이 되셨기를 바랍니다

감사합니다 

 

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