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106年
理化、化工裝置
第 18 題
如【圖11】之裝置，已知外加磁場方向是垂直指出紙面，當放射線垂直通過磁場時，被分成三束射線，下列哪一項是正確的？
- A $\gamma$射線偏向位置$C$
- B $\alpha$射線偏向位置$A$
- C $\beta$射線偏向位置$A$
- D 三束射線均集中於位置$B$
思路引導 VIP
若我們要判斷一束射線在磁場中的偏轉情況，首先需要確認這束射線是否帶電、以及帶的是哪一種電性。接著，請試著伸出你的右手，當已知射線的行進方向與磁場的指向時，你會如何利用右手定則來推論電荷受力的方向？如果射線完全不帶電，它在磁場中的運動軌跡又會與帶電粒子有什麼不同呢？
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AI 詳解
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恭喜你精準地選出了正確答案！這代表你對於放射線的物理特性以及電荷在磁場中的受力情況，已經有了非常紮實且清晰的理解。
射線電性與右手開掌定則的應用
要解析這道題目，首要任務是釐清三種射線的電荷屬性：$\alpha$ 射線帶正電、$\beta$ 射線帶負電，而 $\gamma$ 射線則是中性的高能電磁波。當這些射線向上運動進入磁場時，我們可以運用右手開掌定則來判斷受力方向。由於磁場方向是「垂直指出紙面」，我們將右手大拇指朝上（運動方向）、四指朝向自己（磁場指出紙面方向），此時掌心會指向右方。這意味著帶正電的 $\alpha$ 粒子會受力向右偏轉至 $C$ 點，而帶負電的 $\beta$ 粒子則會受到向左的力偏轉至 $A$ 點，至於不帶電的 $\gamma$ 射線則不受磁力影響，保持直線通過抵達 $B$ 點。
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