（６）ア，エ解答・解説
物理分野（電流とそのはたらき）
１解答（１）Ｂ （２）ア （３）ウ （４）① （５） （６）ア，エ
解説
（１）（２）導線のまわりの方位磁石の向きから，電流は方位磁石のところで下から上に向かって流れていることがわかる。
（３）電流の向きから考え，コイルの内側は北向きの，外側では南向きの磁界が生じる。
（４）（５）フレミングの左手の法則により、磁界の向きは下向きと分かる。
（６）磁界を強める方法は・電流を大きくする・コイルの巻き数を増やす・鉄しんをコイルの中に入れる，の３つである。
ア：電圧を大きくすれば電流も大きくなる。
イ：電気ブランコが動けば電圧が生じるが、その状態は続かない。
ウ：磁界は逆向きで同じ強さになる。
オ：電流が小さくなるので磁界は弱くなる。
２解答（１）①２０Ω ②８．１Ｗ ③３Ｖ （２）１：３ （３）０．５cａｌ
解説
（１）①抵抗１本をＸΩとすると、並列部分の合成抵抗は１／Ｒ＝１（２Ｘ）＋１／（３Ｘ）＝５／（６Ｘ），Ｒ＝（６／５）Ｘ＝１．２Ｘ。全体の抵抗は１．２Ｘ＋Ｘ＝２．２Ｘ（Ω），３３Ｖで７５０ｍＡだから２．２Ｘ＝３３０７５，Ｘ＝２０（Ω）
②右はじの抵抗の両端の電圧は、０．７５×２０＝１５（Ｖ）なので、並列部分の両端の電圧は３３－１５＝１８（Ｖ），Ｐ＝ＩＥ＝Ｅ２／Ｒ＝１８２／（２０＋２０）＝８．１（Ｗ）
③Ｐ側は抵抗１本の電圧の変化が１８÷２＝Ｐ（Ｖ），Ｑ側は１８÷３＝６（Ｖ）なので、ＰとＱの電圧の差は９－６＝３（Ｖ）となる。
（２）Ｒ１とＲ２は直列につながっているので流れる電流（Ｉ）が等しい。発熱量は電力量に比例するので、電力量Ｐｔ＝ＶＩｔ＝Ｉ２Ｒｔの式で考える。ビーカーⅠの発熱量をＱ１，ビーカーⅡの発熱量をＱ２とすると、Ｑ１：Ｑ２＝Ｉ２Ｒ１ｔ：Ｉ２Ｒ２ｔ＝Ｒ１：Ｒ２（※），
水ｍｇをＴ℃上昇させる熱量ＱはＱ＝ｍＴなので、Ｑ１：Ｑ２＝１５０Ｔ１：２７０Ｔ２＝１５０×３：２７０×５＝１：３となる。
上記※の比例式とつなげると、Ｒ１：Ｒ２＝１：３
（３）並列回路なので電圧が等しい。よって電力量Ｐｔ＝ＶＩｔ＝Ｖ２ｔ／Ｒの式で考える。それぞれのビーカーの発熱量の比は、Ｑ３：Ｑ４＝Ｖ２ｔ／Ｒ１：Ｖ２ｔ／Ｒ２＝Ｖ２ｔ／１：Ｖ２ｔ／３＝３：１（※），
液体ｍｇをＴ℃上昇させる熱量Ｑは、比熱をｃすると、Ｑ＝ｍｃＴなので、Ｑ３：Ｑ４＝１７０Ｔ３：８０ｃＴ４＝１７０×５：８０ｃ×７＝８５：５６ｃとなる。
上記※の比例式とつなげると、Ｑ３：Ｑ４＝３：１＝８５：５６ｃ，８５×１＝３×５６ｃ，ｃ＝０．５０
３解答 ① １ ② ０.５ ③ １４４ ④ Ｄ ⑤ ８
解説
①図４は直列回路なので電流（Ｉ）が一定であり，抵抗（Ｒ）が同じなので電力も等しい（Ｐ=Ｉ２Ｒより）。
②発熱量は電力に比例するから，ＡとＢの発熱量は等しい。
③発熱量=ＩＥt=（Ｅ２/Ｒ）t=（１２２/６０）×６０
④Ａ，Ｂで消費する電力はＰ=Ｅ２/Ｒ=６２/６０=０.６（Ｗ）。C，ＤはＰ=１２２/６０=２.４（Ｗ）。水温上昇が最も高いのは消費する電力が大きく，水の少ないものである。
⑤Ａと比べると，発熱量が４倍で水の量が２倍違う。
４ 解答 （１）①（エ），（オ） ②（ウ） ③（ウ） （２）①７.２Ｖ ②１５Ｗ ③２.０Ａ ④１８Ｗ ⑤ＰＸ：ＰＹ＝１５：８
解説
（１）①抵抗値が突出して大きいものを選ぶ。
②自由電子が＋極側に引かれることが電流の原因である。また，電子は－の電気を帯びているので，電流とは逆向きとなる。
③超伝導を利用した磁石によって，浮いたまま走るリニアモーターカーが開発された。
（２）①Ｒ１にかかる電圧はＶ１＝ＩＲ１＝０.４８×１０＝４.８
（Ｖ）。よってＲ２にかかる電圧は１２－４.８＝７.２
（Ｖ）
②Ｒ２＝Ｖ２/Ｉ＝７.２/４.８＝１５ （Ｗ）
③２つの抵抗を流れる電流の和となる。Ｒ１を流れる電流：Ｖ/Ｒ１＝１２/１０＝１.２
（Ａ）。 Ｒ２を流れる電流：Ｖ/Ｒ２＝１２/１５＝０.８
（Ａ）
④Ｒ１，Ｒ２に３Ｖの電圧がかかっているのでそれぞれに流れる電流の和が，Ｘを流れる電流となる。３/１０＋３/１５＝０.３＋０.２＝０.５
（Ａ）， Ｘにかかる電圧は１２－３＝９
（Ｖ）なので，９/０.５＝１８ （Ｗ）
⑤電力（Ｐ）は電流と電圧の積である。④より，ＰＸ＝０.５×９＝４.５
（Ｗ），Ｙに流れる電流は０.７－０.５＝０.２
（Ａ），電圧は１２Ｖだから，ＰＹ＝０.２×１２＝２４，よってＰＸ：ＰＹ＝４.５：２.４＝１５：８
５解答（１）Ａ，Ｄ （２）電流０.２５Ａ 抵抗５６Ω （３）５１.２Ω （４）１４Ｖ （５）０.５９Ａ
解説
（２）Ｒ１の両端の電圧は２４－１４＝１０（Ｖ）だから，オームの法則よりＩ＝Ｖ／Ｒ＝１０／４０＝０.２５，Ｒ２＝Ｖ／Ｉ＝１４／０.２５＝５６
（３）Ｒ２とＲ３の合成抵抗Ｒを求める。１／Ｒ＝１／Ｒ２＋１／Ｒ３＝１／５６＋１／１４＝５５６，Ｒ＝５６／５＝１１.２（Ω），よって，３つの抵抗の合成抵抗は，４０＋１１.２＝５１.２
（４）Ｒ３には電流が流れないのでＲ３の両端の電圧Ｖ３＝Ｉ３×Ｒ３＝０×Ｒ３＝０，Ｒ２の両端の電圧は（２）のときと同じである。
（５）Ｒ２にはＲ１とＲ３からそれぞれ同じ向きに電流が流れ込むので，Ｒ１を流れる電流Ｉ１とＲ３を流れる電流Ｉ３の和で求められる。（２）の答より，Ｉ１＝０.２５，Ｉ３＝Ｖ／Ｒ＝２４／（５６＋１４）＝０.３４２，ゆえに求める答は，０.２５＋０.３４＝０.５９