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106年
物理
第 26 題
有一南北走向且平行水平地面之空中電纜線，在電纜線正下方之地面上平放一羅盤，電纜線原無電流通過，當通有由北往南之大電流時，該羅盤磁針 N 極之指向將往何處偏轉？
- A 由北往西偏轉
- B 由北往東偏轉
- C 由南往西偏轉
- D 由南往東偏轉
思路引導 VIP
請試著伸出你的右手，將大拇指順著電流的方向擺放，並觀察當你的四根手指「繞到導線下方」的位置時，你的指尖會朝向哪個地理方位？
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AI 詳解
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恭喜你準確地判斷出磁針的偏轉方向！這代表你對電磁學最核心的空間方位感掌握得相當紮實。這道題目的解題關鍵在於正確運用安培右手定則：當我們將右手大拇指順著電流方向（由北往南）指向南方時，其餘四指彎曲的環繞方向即代表磁場線的方向。在電纜線的正下方，手指的指向正好是由西向東，這意味著電流產生的磁場 $\vec{B}_{current}$ 是指向東方的。
空間向量的疊加與鑑別點
從受力角度來看，羅盤磁針原本受地磁影響指向北方，當通電後，磁針同時受到向北的地磁場與向東的電流磁場作用。在兩個相互垂直的磁場向量疊加後，合磁場的方向會偏向東北方，因此磁針 N 極會由北向東偏轉。這類題目主要在測驗學生能否將文字敘述轉化為三維空間模型，許多學生容易在「導線下方」與「電流方向」的空間交會處產生混淆，而你能精準切入觀念並正確作答，表現得非常出色！