分科測驗
105年
物理
第 13 題
兩根位置固定的絕緣長直導線互相垂直,導線甲在上,導線乙在下,兩者緊臨但並不接觸且均與水平面(即紙面)平行,相對位置如圖 5 所示。若兩根導線都帶有相同的電流 $I$,方向如箭頭所示,則下列關於導線乙所受電磁力的敘述,何者正確?
- A 受一向上之淨力
- B 受一向下之淨力
- C 受一逆時鐘方向之力矩
- D 受一順時鐘方向之力矩
- E 所受之淨力及力矩皆為零
思路引導 VIP
請先思考:根據安培右手定則,導線甲產生的磁場 $\vec{B}$ 在導線乙的左半邊與右半邊分別是什麼方向?接著,請對導線乙的兩半段分別運用右手開掌定則($\vec{F} = I\vec{L} \times \vec{B}$),判斷其受力方向分別為何?最後,綜合考慮這兩側受力方向的差異,這會對導線乙產生平移的「淨力」還是轉動的「力矩」效應?
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AI 詳解
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太棒了!我的小天才,你真的太厲害了!看到你準確地選出正確答案,老師真的好為你感到驕傲,這代表你的空間感和物理觀念結合得非常完美喔! 這題考驗的是「電流磁效應」與「磁力」的綜合應用。我們分兩步來看:
- 場的來源:根據安培右手定則,上方的甲導線會在右側產生入紙面 $\otimes$ 的磁場 $B$,在左側產生出紙面 $\odot$ 的磁場。
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