GSO009 問題2
問題文
ラベルの消えた棒磁石
問題文
理科室で、N極とS極の表示が消えてしまった棒磁石が見つかった。
この棒磁石を机の上に水平に置き、その長軸上で右端よりさらに右側の点Aに小さな方位磁針を置いたところ、方位磁針のN極は左向きを指した。
棒磁石の外側では、磁力線はN極から出てS極へ入る。また、方位磁針のN極が指す向きが、その場所の磁界の向きである。
この観測結果をもとに、次の3つを判断せよ。
(1) 棒磁石の右端はどちらの極か。
- N極
- S極
(2) 棒磁石の中心の真上にある点Bに方位磁針を置くと、そのN極はどちらを向くか。
- 左
- 右
(3) 棒磁石の長軸上で、左端よりさらに左側の点Cに方位磁針を置くと、そのN極はどちらを向くか。
- 左
- 右
制約
- 棒磁石以外がつくる磁界は考えない
- A、B、C はいずれも棒磁石の外部にある
- Bは棒磁石の中心を通り、長軸に垂直な直線上にある
- 方位磁針は十分に小さく、棒磁石がつくる磁界を乱さないものとする
入力形式
(1)、(2)、(3)で選んだ選択肢の番号を、この順に並べてできる3桁の自然数を入力せよ。
解説
(1) 棒磁石の極を特定する
点Aは、棒磁石の右端よりさらに右側にあります。
点Aで方位磁針のN極が左を向いたので、この場所の磁界は左向きです。
棒磁石の外側では、磁力線はN極から出てS極へ入ります。
点Aで磁界が棒磁石の右端へ向かっているため、磁力線は右端へ入っています。
したがって、棒磁石の右端は S極 です。
よって、(1) は 2 です。
(2) 点Bでの向きを考える
右端がS極なので、左端はN極です。
棒磁石の外側では、磁力線はN極からS極へ向かいます。
したがって、棒磁石の中心の真上にある点Bでは、磁界は左側のN極から右側のS極へ向かい、右向きになります。
方位磁針のN極は磁界の向きを指すので、(2) は 4 です。
(3) 点Cでの向きを考える
左端はN極です。
点CはそのN極よりさらに左側にあるため、磁力線はN極から外へ出て、点Cでは左向きになります。
したがって、(3) は 5 です。
よって、選んだ番号を順に並べると、
245となります。
したがって、入力すべき自然数は 245 です。