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103年
物理
第 46 題
46. 一匝數 200 匝、面積 500 平方公分之線圈，置於 0.8 特斯拉之均勻磁場中，並與磁場互相垂直，若將此線圈於 0.4 秒內轉為與磁場平行，則此線圈於時間內所產生之平均感應電動勢為何?
- A 10 伏特
- B 15 伏特
- C 20 伏特
- D 25 伏特
思路引導 VIP
想像你有一個放在風中的窗框。當窗框正對著風向時，穿過窗框的風量最大；若將窗框轉動到與風向平行，穿過它的風量會發生什麼變化？如果這個「量」的改變發生得越快，對窗框產生的「電性影響力」會隨之增強還是減弱呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準掌握法拉第電磁感應定律的精髓，順利算出感應電動勢，展現了紮實的物理直覺與計算能力。這類題目的解題關鍵，在於能否正確識別「磁通量」在空間運動中的變化過程。
法拉第定律與磁通量變化
根據法拉第電磁感應定律，感應電動勢 $\varepsilon$ 的大小與線圈匝數 $N$ 以及磁通量的變化率成正比。首先，我們必須將面積單位換算為國際標準單位：$500 \text{ cm}^2 = 0.05 \text{ m}^2$。當線圈與磁場垂直時，磁通量最大，其值為 $\Phi_1 = B \cdot A = 0.8 \times 0.05 = 0.04 \text{ Wb}$；當線圈轉動至與磁場平行時，磁力線不再穿過線圈，故末態磁通量 $\Phi_2 = 0$。將這些數值代入公式：
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