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105年
理化、化工裝置
第 14 題
螺旋形線圈（或稱螺線管）通上電流後，其內部可以產生磁場。有關載流螺旋形線圈產生磁場的敘述，下列何者正確？
- A 載流螺旋形線圈內產生的磁場方向，可用安培左手定則來決定
- B 以右手握住螺旋線圈，若以大拇指的方向為電流的方向，則四個手指的方向為螺線管內所生磁場的方向
- C 螺線管內可以產生相當均勻的磁場，而且磁場強度較管外弱得多，在螺線管中間外側的磁場強度是最強的區域
- D 螺線管的線圈匝數愈密集，或流經線圈的電流愈大，則在管內產生的磁場就愈強。加長螺線管的長度，則管內的磁場將更為均勻
思路引導 VIP
如果你想讓一個電磁鐵吸起更多、更重的鐵釘，除了單純加大電池的電壓（增加電流）之外，你覺得把同樣長度的導線繞得更緊密一些，還是繞得更稀疏一些，比較能增強管子內部的磁力呢？
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恭喜你精準地選出正確答案！這代表你對電生磁的原理，特別是「螺線管」的物理特性有著很紮實的理解。
螺線管磁場的決定因素
在理化觀念中，載流螺線管內部的磁場強度 $B$ 主要受到單位長度內的線圈匝數（密度）以及電流大小 $I$ 的影響。當線圈纏繞得越密集，或者通入的電流越大，內部的磁力線就會越集中，磁場也隨之增強。此外，當螺線管長度增加時，能減少兩端邊緣效應的影響，使內部的磁場分布趨向於一個穩定且均勻的平行場，這正是選項 (D) 所描述的核心物理邏輯。
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