01.표는 두 물체를 마찰했을 때, 각 물체가 띠는 전하의 종류를 나타낸 것이다.

물체	(+)전하	(-)전하
A와 B	A	B
C와 D	D	C
B와 E	B	E
A와 C	C	A

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ
④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

2016학년도 1학기 중간․기말고사 대비 문제지		중학교 3학년
과목코드	Ⅰ.전기와 자기(1회) 학교( ) 학년( ) 이름( )
05

II. 전기와 자기

<보기>

ㄱ. B와 C를 마찰하는 동안 전자가 C에서 B로 이동한다.

ㄴ. A와 E를 마찰하면 A는 (+)전하, E는 (-)전하로 대전된다.

ㄷ. D를 E에 마찰할 때 대전되는 정도가 A에 마찰할 때 대전되는 정도보다 크다.

02.그림 (가)와 같이 물체 A를 가까이 하여 금속박이 약간 벌어지는 검전기에, 그림 (나)와 같이 다른 물체 B를 가까이 하였더니 금속박이 더 많이 벌어졌다.

이로부터 알 수 있는 사실로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ
④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

<보기>

ㄱ. A는 (-)전하를 띤다.

ㄴ. A와 B는 같은 종류의 전하를 띤다.

ㄷ. A의 전하량이 B의 전하량보다 크다.

03.그림과 같이 (-)전하와 (+)전하로 대전된 금속 구 A, B에 전구와 연결된 전선의 양 끝을 접촉하였다.

이때 일어나는 현상을 옳게 설명한 것은? (단, 전선에 연결된 전구는 아주 약한 전류가 흘러도 불이 켜진다.)
① 전자가 A에서 B로 이동하면서 전구의 불이 잠시
동안 켜진다.
② 전자가 A에서 B로 이동하면서 전구의 불이 켜진       상태를 유지한다.
③ 전자가 B에서 A로 이동하면서 전구의 불이 잠시       동안 켜진다.
④ (+)전하가 A에서 B로 이동하면서 전구의 불이 잠시
동안 켜진다.
⑤ (+)전하가 B에서 A로 이동하면서 전구의 불이 켜진
상태를 유지한다.

04.그림과 같은 회로에서 전구에 흐르는 전류와 걸리는 전압을 측정하려고 한다.

A~D에 전류계와 전압계의 단자를 옳게 연결한 것은?(단, 전류와 전압의 예상 값은 연결된 (-)단자의 값보다 작다.)
A	B	C	D
①   a	b	c	d
②   b	a	c	d
③   b	a	d	c
④   c	d	a	b
⑤   c	d	b	a

05.그림 (가)와 같이 길이가 l이고 단면적이 S인 도선을 6 V의 전지에 연결하였더니 2 A의 전류가 흘렀다.

(가)의 도선을 그림 (나)와 같이 동일한 길이로 3등분한 후 병렬로 연결하여 6 V의 전지에 연결할 때, 전체 전류는?
① 6 A	② 9 A	③ 18 A
④ 20 A	⑤ 24 A

06.오른쪽 그림은 길이와 재질이 같은 세 니크롬선 A, B, C에 흐르는 전류의 세기에 따른 전압을 나타낸 것이다. 세 니크롬선의 단면적의 비(A：B：C)는?
① 4：9：12	② 4：9：18	③ 9：4：2
④ 9：4：18	⑤ 9：18：2

07.오른쪽 그림은 크기를 바꿀 수 있는 저항을 연결한 전기회로를 나타낸 것이다. 손잡이를 A 또는 B 방향으로 돌릴 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면?(2개)
① A 방향으로 돌리면 전압계의 눈금이 감소한다.
② A 방향으로 돌리면 전류계의 눈금이 감소한다.
③ B 방향으로 돌리면 전압계의 눈금이 감소한다.
④ B 방향으로 돌리면 전류계의 눈금이 감소한다.
⑤ 손잡이를 돌리는 방향에 관계없이 전압계의 눈금은
일정하다.

08.오른쪽 그림은 어떤 도선에 걸리는 전압에 따른 전류의 세기를 나타낸 것이다. 이 도선을 균일하게 잡아당겨 길이를 2배로 할 때, 도선에 걸리는 전압과 전류의 관계를 옳게 나타낸 것은?

09.그림은 동일한 전구 A, B를 병렬 연결한 회로를 나타낸 것이다.

5초 후 스위치를 닫았다면 회로에 흐르는 전체 전류의 변화를 나타낸 그래프로 가장 옳은 것은?

10.오른쪽 그림은 동일한 전구 A, B를 병렬연결한 회로를 나타낸 것이다. 이 회로에 동일한 전구 C를 추가로 병렬연결할 때에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 회로의 합성 저항은 작아진다.
② 전구 A, B의 밝기는 변화 없다.
③ 전구 A, B, C의 밝기는 모두 같다.
④ 회로에 흐르는 전체 전류는 약해진다.
⑤ 전구 A, B, C에 걸리는 전압은 같다.

11.그림은 ㉡과 ㉣ 지점을 지나는 두 직선 도선에 각각 2 A, 3 A의 전류가 같은 방향으로 흐르는 모습을 나타낸 것이다.

㉠, ㉢, ㉤ 지점에서 자기장의 방향을 옳게 짝 지은 것은?(단, ㉠~㉤의 각 지점 사이의 거리는 5 cm로 같고, 지구 자기장은 무시한다.)
㉠	㉢	㉤
① 북쪽	북쪽	북쪽
② 북쪽	북쪽	남쪽
③ 북쪽	남쪽	남쪽
④ 남쪽	북쪽	북쪽
⑤ 남쪽	남쪽	북쪽

12.그림은 줄에 매단 (-)대전체를 시계 방향으로 등속 원운동시키는 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ
④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

<보기>

ㄱ. 시계 반대 방향으로 전류가 흐르는 것과 같다.

ㄴ. O점에는 종이면으로 들어가는 방향의 자기장이 생긴다.

ㄷ. 이 상태에서 (-)대전체가 운동하는 속력이 더 빨라지면, O점에서 자기장의 세기가 증가한다.

13.그림은 세기가 같고 방향이 반대인 전류가 흐르는 두 직선 도선이 평면상에 나란하게 놓인 모습을 나타낸 것이다. 두 직선 도선의 가운데 지점에서 두 직선 도선과 평행한 방향으로 전자를 쏘았다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

<보기>

ㄱ. 두 직선 도선 사이의 영역에서 자기장의 방향은 종이면에서 나오는 방향이다.

ㄴ. 전자는 이동 방향과 반대 방향의 힘을 받는다.

ㄷ. 전자의 운동 방향은 ㉠이다.

정답과 해설

II. 전기와 자기

01 ⑤ 02 ② 03 ① 04 ④ 05 ③ 06 ② 07 ④, ⑤ 08 ⑤ 09 ④ 10 ④ 11 ② 12 ④ 13 ③

1. 표를 통해 물체 A￣E의 대전열을 나타내면 다음과 같다.

(+) D -‑C -‑A -‑B -‑E (-)

ㄷ. D를 A에 마찰할 때보다 E에 마찰할 때 더 많은 전자를 잃게 되어 대전이 더 잘 된다.

2.. ㄱ, ㄴ. A를 가까이 했을 때 벌어진 금속박이 B를 가까이 하면 더 벌어지므로, A와 B는 같은 종류의 전하를 띤다는 것을 알 수 있다. 하지만 A가 (-)전하와 (+)전하 중 어떤 전하를 띠는지는 알 수 없다.

ㄷ. A와 B의 전하량을 비교하기 위해서는 A와 B를 각각 따로 검전기에 가져갈 때 금속박이 벌어지는 정도를 비교해야 한다.

3. 전자들이 전기력에 의해 (-)전하를 띤 A에서 (+)전하를 띤 B로 이동하여 전류가 흘러 전구에 불이 켜진다. 따라서 A는 전자를 점점 잃어 A가 띤 (-)전하량은 점점 감소하고, B는 전자를 점점 얻어 B가 띤 (+)전하량도 점점 감소한다. 결국 A와 B는 더 이상 전하를 띠지 않게 되어 둘 사이에서 이동하는 전자가 없게 되므로 전구의 불이 꺼지게 된다.

4. A는 전류계, V는 전압계이다. 전류계와 전압계의 (+)단자는 전원 장치의 (+)극, (-)단자는 (-)극 쪽에 연결한다. 또, 전기 회로에 전류계는 직렬로, 전압계는 병렬로 연결한다.

5. 저항은 도선의 길이에 비례하고, 단면적에 반비례한다. 도선을 똑같은 길이로 3등분하여 병렬로 연결하면 도선의 길이는 1/3배, 단면적은 3배가 된 것과 같으므로 도선의 저항은 처음의 1/9배가 된다. 옴의 법칙에 의해 저항과 전류는 반비례하므로 전체 전류는 2 A의 9배인 18 A가 된다.

6. A-C의 저항의 비는

[eqn: R _{A} :R _{B} :R _{C} = {9`V} over {2`A} : {4`V} over {2`A} : {2`V} over {2`A} =9:4:2]이다. 한편 저항은 니크롬선의 단면적에 반비례하므로 단면적의 비

[eqn: S _{A} :S _{B} :S _{C} = {1} over {9} : {1} over {4} : {1} over {2} =4:9:18]이다.

7. 손잡이를 A 방향으로 돌리면 회로에 연결된 저항의 길이가 짧아져 저항이 감소하고, B 방향으로 돌리면 회로에 연결된 저항의 길이가 길어져 저항이 증가한다.

①, ③, ⑤ 전압계의 눈금은 저항의 변화에 관계없이 전체 전압과 같다.

② 손잡이를 A 방향으로 돌려 저항이 감소하면 옴의 법칙에 의해 전류가 증가하여 전류계의 눈금이 증가한다.

④ 손잡이를 B 방향으로 돌려 저항이 증가하면 옴의 법칙에 의해 전류가 감소하여 전류계의 눈금이 감소한다.

8. 도선을 잡아당겨 길이를 2배로 할 때 도선의 부피에는 변화가 없으므로 단면적은 1/2배가 된다. 따라서 도선의 저항은 처음의 4배가 된다. 옴의 법칙에 의해 저항이 4배가 되면 같은 전압을 걸었을 때 전류의 세기는 1/4배가 되므로, 2 V의 전압을 걸었을 때 전류가 1 A인 ⑤가 정답이다.

9. A, B는 병렬연결되어 있으므로 스위치를 5초 후에 닫으면 전체 저항이 작아져서 전체 전류의 세기는 세진다. 따라서 전체 전류가 일정하다가 5초 후에 더 세진 ④가 정답이다.

10. ①, ④ 동일한 전구 C를 추가로 병렬 연결하면 합성 저항은 작아진다. 전압이 일정할 때 저항과 전류의 세기는 반비례하므로 합성 저항이 작아질 때 전체 전류는 세진다.

②, ③, ⑤ 병렬 연결된 세 전구에 걸리는 전압은 같으므로 세 전구에 흐르는 전류의 세기도 같다. 따라서 전구 A, B, C의 소비 전력이 같아 밝기도 같다. 또한, 전구 C를 추가로 연결하기 전과 후의 전구 A, B에 걸리는 전압은 같으므로 전구 A, B의 밝기 변화는 없다.

11. ㉠：㉡의 도선과 ㉣의 도선에 의한 자기장이 모두 북쪽이다. 따라서 이 지점에서 자기장의 방향은 북쪽이다.

㉢：㉡의 도선에 의한 자기장이 남쪽이고, ㉣의 도선에 의한 자기장이 북쪽이다. 이때 전류가 센 ㉣에 의한 자기장의 세기가 ㉡에 의한 자기장의 세기보다 세다. 따라서 이 지점에서 자기장의 방향은 북쪽이다.

㉤：㉡의 도선과 ㉣의 도선에 의한 자기장이 모두 남쪽이다. 따

라서 이 지점에서 자기장의 방향은 남쪽이다.

12. ㄱ. 전류의 방향은 전자, 즉 (-)전하의 이동 방향과 반대이다. 따라서 문제에 주어진 상황은 시계 반대 방향으로 전류가 흐르는 것과 같다.

ㄴ. 원형 도선에 시계 반대 방향으로 전류가 흐르는 것과 같으므로 원의 중심 O점에서는 종이면에서 나오는 방향의 자기장이 생긴다.

ㄷ. (-)대전체가 운동하는 속력이 더 빨라지면 전류의 세기가 세지는 것과 같으므로 자기장의 세기도 증가한다.

13. ㄱ. 전자를 쏜 지점에서 왼쪽 도선에 의한 자기장과 오른쪽 도선 의한 자기장의 방향이 모두 종이 면에서 나오는 방향이다. 따라서 전자는 종이 면에서 나오는 방향의 자기장 속에서 운동한다.

ㄴ, ㄷ. 전류의 방향은 전자의 이동 방향과 반대이므로 전자의 이동 방향과 반대 방향으로 오른손 엄지손가락을 향하고, 종이 면에서 나오는 방향으로 네 손가락을 향하면 손바닥은 왼쪽을 향한다. 따라서 전자는 왼쪽 방향의 힘을 받아 ㉠ 방향으로 운동한다.