그림과 같이 비커 위에 놓인 금속 막대의 A 부분에 (−)전하를 띤 대전체를 가까이 하였다. 이때 A가 띠는 전하와 자유 전자의 이동 방향을 옳게 짝 지은 것은?
(단, 유리 비커는 전기가 통하지 않는다. 금속 막대를 비커 위에 놓은 것은 막대를 바닥·손과 떼어 놓아 막대의 전하가 다른 곳으로 빠져나가지 않게 하기 위해서이다.)
①A는 (−)전하를 띠고, 전자는 A에서 B 쪽으로 이동한다.
②A는 (−)전하를 띠고, 전자는 B에서 A 쪽으로 이동한다.
③A는 (+)전하를 띠고, 전자는 A에서 B 쪽으로 이동한다.
④A는 (+)전하를 띠고, 전자는 B에서 A 쪽으로 이동한다.
⑤A와 B는 전하를 띠지 않고, 전자도 이동하지 않는다.
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E1Q9 · 정전기 유도 — (−)대전체와 금속 막대
왜 비커 위에 놓았을까?
유리 비커는 전기가 통하지 않는다. 막대를 바닥·손과 떼어 놓아 전하가 다른 곳으로 빠져나가지 않게 한다.
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E1Q9 · 정전기 유도 — (−)대전체와 금속 막대
가까이 한 대전체
(−)대전체와 막대는 접촉하지 않는다. 막대는 처음 중성이다.
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E1Q9 · 정전기 유도 — (−)대전체와 금속 막대
전자 이동 방향
(−)대전체가 전자를 밀어내므로 A에서 B로 전자가 이동한다.
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E1Q9 · 정전기 유도 — (−)대전체와 금속 막대
가까운 쪽 전하
전자가 부족해진 A는 (+), 몰린 B는 (−)가 된다.
③ A는 (+)전하를 띠고, 전자는 A에서 B 쪽으로 이동한다.
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E1Q9 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① A는 (−)전하를 띠고, 전자는 A에서 B 쪽으로 이동한다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
전자 이동 A→B는 맞지만 가까운 A의 전하는 (+)이다.
② A는 (−)전하를 띠고, 전자는 B에서 A 쪽으로 이동한다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
A의 부호도, 전자의 이동 방향도 반대이다.
③ A는 (+)전하를 띠고, 전자는 A에서 B 쪽으로 이동한다.
이 문항의 정답 선지
전자 A→B 이동으로 A가 전자 부족인 (+)가 된다.
④ A는 (+)전하를 띠고, 전자는 B에서 A 쪽으로 이동한다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
오개념 ‘음전하가 전자를 끌어당김’: A는 (+)가 맞지만 전자는 A에서 B로 이동한다.
⑤ A와 B는 전하를 띠지 않고, 전자도 이동하지 않는다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
접촉하지 않아도 자유 전자의 재배치가 일어난다.
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E1Q10 정전기 유도 — 대전체와 금속 사이 인력
그림과 같이 비커 위에 놓인 금속 막대의 A 부분에 (−)전하를 띤 대전체를 가까이 하였다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
(단, 유리 비커는 전기가 통하지 않는다. 금속 막대를 비커 위에 놓은 것은 막대를 바닥·손과 떼어 놓아 막대의 전하가 다른 곳으로 빠져나가지 않게 하기 위해서이다.)
①A 부분은 (+)전하를 띤다.
②B 부분은 (−)전하를 띤다.
③막대 속 자유 전자는 B 쪽으로 밀려난다.
④대전체와 막대 사이에는 서로 미는 힘이 작용한다.
⑤막대가 가진 전자의 총개수는 처음과 변함이 없다.
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E1Q10 · 정전기 유도 — 대전체와 금속 사이 인력
왜 비커 위에 놓았을까?
유리 비커는 전기가 통하지 않는다. 막대를 바닥·손과 떼어 놓아 전하가 다른 곳으로 빠져나가지 않게 한다.
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E1Q10 · 정전기 유도 — 대전체와 금속 사이 인력
재배치된 전하
(−)대전체가 자유 전자를 B 쪽으로 밀어낸다.
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E1Q10 · 정전기 유도 — 대전체와 금속 사이 인력
가까운 쪽을 비교
가까운 A는 (+)가 되어 (−)대전체와 서로 끌어당긴다.
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E1Q10 · 정전기 유도 — 대전체와 금속 사이 인력
수 보존과 힘 구분
막대 전체 전자 수는 그대로이다. 서로 민다는 ④가 틀리다.
고쳐야 할 설명: ④ 대전체와 막대 사이에는 서로 미는 힘이 작용한다.
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→ 변화를 볼까요?
E1Q10 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① A 부분은 (+)전하를 띤다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
가까운 A는 전자를 잃은 영역으로 (+)이다.
② B 부분은 (−)전하를 띤다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
먼 B는 전자가 몰린 영역으로 (−)이다.
③ 막대 속 자유 전자는 B 쪽으로 밀려난다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
(−)대전체가 전자를 같은 부호의 척력으로 밀어낸다.
④ 대전체와 막대 사이에는 서로 미는 힘이 작용한다.
이 문항의 정답 선지
가까운 쪽이 반대 전하이므로 서로 끌어당긴다.
⑤ 막대가 가진 전자의 총개수는 처음과 변함이 없다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
오개념 ‘정전기 유도 때 전자 수가 늘어남’: 금속 안에서 위치만 바뀌었고 밖으로 이동하지 않았다.
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E1Q11 정전기 유도 — 대전체 부호 바꾸기
그림과 같이 대전되지 않은 금속 깡통의 왼쪽 끝 P에 (+)전하를 띤 대전체를 가까이 하였다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?
보기
ㄱ. P 부분은 (+)전하를 띤다.
ㄴ. 자유 전자가 Q에서 P 쪽으로 끌려온다.
ㄷ. 깡통은 대전체 쪽으로 끌려가는 힘을 받는다.
①ㄱ
②ㄴ
③ㄱ, ㄷ
④ㄴ, ㄷ
⑤ㄱ, ㄴ, ㄷ
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E1Q11 · 정전기 유도 — 대전체 부호 바꾸기
이번에는 (+)대전체
부호가 바뀌면 전자를 당기는 방향으로 판단을 새로 한다.
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E1Q11 · 정전기 유도 — 대전체 부호 바꾸기
전자 이동 확인
(+)대전체가 전자를 끌어당긴다. Q에서 P 쪽으로 이동한다.
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E1Q11 · 정전기 유도 — 대전체 부호 바꾸기
부호와 힘 연결
가까운 P는 (−)가 되어 (+)대전체 쪽으로 끌려온다.
④ ㄴ, ㄷ
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E1Q11 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① ㄱ
이 문항에서 고르지 않는 선지
오개념 ‘가까운 쪽은 항상 양전하’: P에는 전자가 몰려 (−)이므로 ㄱ은 틀리다.
② ㄴ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄴ은 옳지만 인력을 말한 ㄷ도 옳다.
③ ㄱ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 옳지만 P가 (+)라는 ㄱ은 틀리다.
④ ㄴ, ㄷ
이 문항의 정답 선지
전자는 Q→P로 이동하고, 가까운 반대 전하 사이 인력이 작용한다.
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
P가 (+)라는 ㄱ만 틀리다.
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E1Q12 생활 속 정전기 유도 — 먼지 필터
그림은 전하를 띤 공기 청정기 필터가 미세 먼지를 붙잡고 있는 모습이다. 미세 먼지는 전하를 띠지 않은 상태로 공기와 함께 들어온다. 먼지가 필터에 달라붙는 까닭으로 가장 옳은 것은?
①먼지와 필터가 서로 문질러지면서 마찰 전기가 생겼기 때문이다.
②먼지 속 원자핵이 필터 쪽으로 끌려와 이동했기 때문이다.
③먼지에서 필터에 가까운 쪽이 필터와 다른 전하를 띠기 때문이다.
④먼지에서 필터에 가까운 쪽이 필터와 같은 전하를 띠기 때문이다.
⑤먼지는 전하를 띠지 않아 전기력을 받지 못하고 바람에 밀려 걸린 것이다.
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E1Q12 · 생활 속 정전기 유도 — 먼지 필터
먼지는 전체로 중성
전체가 중성이라고 전하가 없는 것은 아니다.
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E1Q12 · 생활 속 정전기 유도 — 먼지 필터
분포가 치우친다
그림은 필터가 (−)인 경우의 예이다. 필터 가까운 쪽에는 반대 전하가, 먼 쪽에는 같은 전하가 드러난다.
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E1Q12 · 생활 속 정전기 유도 — 먼지 필터
가까운 쪽의 인력
필터와 가까운 쪽이 반대 전하이므로 먼지는 필터로 끌린다.
③ 먼지에서 필터에 가까운 쪽이 필터와 다른 전하를 띠기 때문이다.
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→ 변화를 볼까요?
E1Q12 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① 먼지와 필터가 서로 문질러지면서 마찰 전기가 생겼기 때문이다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
문지르는 과정이 없으므로 마찰로 대전시킨 것이 아니다.
② 먼지 속 원자핵이 필터 쪽으로 끌려와 이동했기 때문이다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
원자핵이 필터로 옮겨 가는 모형이 아니다.
③ 먼지에서 필터에 가까운 쪽이 필터와 다른 전하를 띠기 때문이다.
이 문항의 정답 선지
가까운 쪽에 반대 전하가 드러나 필터와 인력이 생긴다.
④ 먼지에서 필터에 가까운 쪽이 필터와 같은 전하를 띠기 때문이다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
가까운 쪽이 같은 부호라면 인력을 설명할 수 없다.
⑤ 먼지는 전하를 띠지 않아 전기력을 받지 못하고 바람에 밀려 걸린 것이다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
오개념 ‘중성이면 전하도 전기력도 없음’: 전체가 중성이어도 전하 분포가 치우쳐 전기력을 받을 수 있다.
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E1Q13 대전열 단서 → 캔의 전자 이동
그림과 같이 유리 막대를 명주 헝겊으로 문질러, 옆으로 눕힌 알루미늄 캔의 오른쪽 끝 B에 가까이 대었다. 유리는 명주 헝겊보다 전자를 잃기 쉽다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?
①문지른 유리 막대는 (−)전하로 대전되어 있다.
②캔에서 B 쪽 끝은 (+)전하를 띤다.
③캔의 자유 전자는 B에서 A 쪽으로 밀려난다.
④캔의 자유 전자는 A에서 B 쪽으로 이동한다.
⑤캔과 유리 막대 사이에는 서로 미는 힘이 작용한다.
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E1Q13 · 대전열 단서 → 캔의 전자 이동
유리의 대전 부호부터
유리가 전자를 잃기 쉬우므로 문지른 유리 막대는 (+)이다.
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E1Q13 · 대전열 단서 → 캔의 전자 이동
오른쪽 B로 전자 이동
오른쪽 B에 있는 (+)막대가 전자를 끌어당긴다. 전자는 A에서 B로 이동한다.
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E1Q13 · 대전열 단서 → 캔의 전자 이동
가까운 끝의 부호
막대와 가까운 B는 (−), 먼 A는 (+)가 된다. 서로 끌어당긴다.
④ 캔의 자유 전자는 A에서 B 쪽으로 이동한다.
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E1Q13 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① 문지른 유리 막대는 (−)전하로 대전되어 있다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
오개념 ‘문지르면 언제나 음전하’: 유리는 전자를 잃으므로 (+)전하이다.
② 캔에서 B 쪽 끝은 (+)전하를 띤다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
가까운 B에 전자가 몰려 (−)가 된다.
③ 캔의 자유 전자는 B에서 A 쪽으로 밀려난다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
전자는 (+)막대가 있는 B 쪽으로 끌려간다.
④ 캔의 자유 전자는 A에서 B 쪽으로 이동한다.
이 문항의 정답 선지
전자 이동은 먼 A에서 가까운 B 쪽이다.
⑤ 캔과 유리 막대 사이에는 서로 미는 힘이 작용한다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
가까운 B와 막대는 다른 부호여서 인력이다.
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E1Q14 맞닿은 두 금속의 유도와 떼어 놓기
그림과 같이 맞닿아 있는 두 알루미늄 캔 A, B에서 왼쪽 캔 A 쪽에 (+)전하를 띤 대전체를 가까이 하였다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?
보기
ㄱ. 대전체를 가까이 하고 있는 동안 A는 (−)전하를 띤다.
ㄴ. A와 대전체 사이에는 서로 미는 힘이 작용한다.
ㄷ. 대전체를 치우기 전에 두 캔을 떼어 놓으면 B는 (+)전하를 띤다.
①ㄱ
②ㄷ
③ㄱ, ㄴ
④ㄱ, ㄷ
⑤ㄴ, ㄷ
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E1Q14 · 맞닿은 두 금속의 유도와 떼어 놓기
두 캔이 접촉한 상태
두 캔을 합친 전체는 처음 중성이다.
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E1Q14 · 맞닿은 두 금속의 유도와 떼어 놓기
대전체를 가까이
(+)대전체가 전자를 A로 끌어당겨 A는 (−), B는 (+)가 된다.
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E1Q14 · 맞닿은 두 금속의 유도와 떼어 놓기
먼저 캔을 분리한다
대전체를 둔 채 두 캔을 떼면 전자가 되돌아갈 통로가 끊긴다.
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E1Q14 · 맞닿은 두 금속의 유도와 떼어 놓기
결과 확인
분리한 뒤 대전체를 치워도 A는 (−), B는 (+)가 남는다.
④ ㄱ, ㄷ
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E1Q14 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① ㄱ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄱ은 옳지만 분리 후 B가 (+)인 ㄷ도 옳다.
② ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 옳지만 대전체를 둔 동안 A가 (−)인 ㄱ도 옳다.
③ ㄱ, ㄴ
이 문항에서 고르지 않는 선지
오개념 ‘대전체 가까운 쪽도 같은 부호’: ㄱ은 옳지만 대전체와 A는 인력이므로 ㄴ은 틀리다.
④ ㄱ, ㄷ
이 문항의 정답 선지
A로 전자가 몰려 (−)이고, 캔을 먼저 분리하면 B의 (+)가 남는다.
⑤ ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 옳지만 ㄴ의 척력은 틀리다.
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E1Q15 풍선의 움직임 → 대전체 부호 추론
그림과 같이 비커 위 금속 막대의 B 부분에 대전체 X를 가까이 하였다. 반대쪽 C 부분 가까이에 (−)전하를 띤 고무풍선을 실에 매달았더니, 풍선이 막대에서 밀려나 실이 바깥쪽으로 기울어졌다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?
(단, 유리 비커는 전기가 통하지 않는다. 금속 막대를 비커 위에 놓은 것은 막대를 바닥·손과 떼어 놓아 막대의 전하가 다른 곳으로 빠져나가지 않게 하기 위해서이다.)
보기
ㄱ. 대전체 X는 (−)전하를 띤다.
ㄴ. 막대의 자유 전자는 C에서 B 쪽으로 이동하였다.
ㄷ. 막대가 가진 전자의 총개수는 처음과 같다.
①ㄱ
②ㄴ
③ㄱ, ㄷ
④ㄴ, ㄷ
⑤ㄱ, ㄴ, ㄷ
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E1Q15 · 풍선의 움직임 → 대전체 부호 추론
왜 비커 위에 놓았을까?
유리 비커는 전기가 통하지 않는다. 막대를 바닥·손과 떼어 놓아 전하가 다른 곳으로 빠져나가지 않게 한다.