R３年度第２回高認物理基礎大問５解説
大問５
問１
図のように、抵抗と電池を導線で接続したところ、回路に電流が流れた。
（１）【電子の流れと電流の向き】
抵抗を通過する電子が流れる向きと、抵抗を流れる電流の向きを答えよ。
ただし、点A、Bは図に示した位置にあるものとする。
・電子が流れる向き：BからA、電流の向き：AからB
（２）【１秒間に通過する電子の数】
回路に流れている電流を測定したところ、0.8Aであった。
このとき、導線の断面を１秒間に通過する電子の数は何個か。
ただし、電子１個がもつ電気量の大きさを$1.6 \times 10^{-19}$Cとする。
・１Aの電流が１秒間に運ぶ電気量が１Cで、１Cの電子の数は$\dfrac{1}{1.6 \times 10^{-19}} = \dfrac{10 \times 10^{19}}{16} = \dfrac{5 \times 10^{19}}{8}$（個）
0.8Aの電流が１秒間に運ぶ電気量は0.8Cで、0.8Cの電子の数は$\dfrac{5 \times 10^{19}}{8} \times 0.8 = \dfrac{5 \times 10^{19} \times 0.8}{8} = 5 \times 10^{19} \times 0.1 = 5 \times 10^{18}$（個）
検流計の針を大きく振れさせるためには棒磁石を速く動かす必要がある。
抵抗を通過する電子が流れる向きと、抵抗を流れる電流の向きを答えよ。
ただし、点A、Bは図に示した位置にあるものとする。
・電子が流れる向き：BからA、電流の向き：AからB
（２）【１秒間に通過する電子の数】
回路に流れている電流を測定したところ、0.8Aであった。
このとき、導線の断面を１秒間に通過する電子の数は何個か。
ただし、電子１個がもつ電気量の大きさを$1.6 \times 10^{-19}$Cとする。
・１Aの電流が１秒間に運ぶ電気量が１Cで、１Cの電子の数は$\dfrac{1}{1.6 \times 10^{-19}} = \dfrac{10 \times 10^{19}}{16} = \dfrac{5 \times 10^{19}}{8}$（個）
0.8Aの電流が１秒間に運ぶ電気量は0.8Cで、0.8Cの電子の数は$\dfrac{5 \times 10^{19}}{8} \times 0.8 = \dfrac{5 \times 10^{19} \times 0.8}{8} = 5 \times 10^{19} \times 0.1 = 5 \times 10^{18}$（個）
問２【電磁誘導】
・図のように、コイルに検流計をつなぎ、N極を下にして棒磁石を近づけたところ電磁誘導によってコイルに電圧が生じ、検流計の張りが振れた。検流計の針を大きく振れさせるためには棒磁石を速く動かす必要がある。
問３【炭素原子の原子番号と質量数】
次の記号で表される炭素原子に関する文として、正しいものはどれか。$_{\; 6}^{12} \mathrm{C}$
・炭素原子の質量数は12である。（よって、間違っている。×）
・炭素原子の中性子の数は$12 - 6 = 6$である。（よって、間違っている。×）
・炭素原子の電子の数は６である。（よって、間違っている。×）
・炭素原子の陽子の数は６である。（正しい。○）
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・炭素原子の電子の数は６である。（よって、間違っている。×）
・炭素原子の陽子の数は６である。（正しい。○）
・令和３年度第２回高認物理基礎過去問解説に戻る。