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
AI 專屬家教
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。
▼ 還有更多解析內容
載流垂直導線受力
💡 利用右手定則判斷磁場與受力方向，進而分析轉動力矩。
- 使用安培右手定則，判定電流產生的磁場分布。
- 使用右手開掌定則，判定導線在磁場中的受力方向。
- 垂直導線各段受力不同，通常合力為零但有力矩。
- 磁力矩會使兩導線趨向於「電流同向平行」的狀態。
