高中學測
107年
自然
第 30 題
📖 題組:
林同學為了同時觀察電流的磁效應與電磁感應現象,在水平桌面上安置甲、乙兩組電流迴路,其設計如圖 9 所示。甲迴路串接電壓固定之大電流的直流電源供應器 P 與開關 K,並在其中一段沿南北方向的長直導線正上方,置放一小磁針。該小磁針最初為靜止,其 N 極指向北方;乙迴路則串接一高靈敏度之檢流計 G,最初顯示的電流值為零。
林同學為了同時觀察電流的磁效應與電磁感應現象,在水平桌面上安置甲、乙兩組電流迴路,其設計如圖 9 所示。甲迴路串接電壓固定之大電流的直流電源供應器 P 與開關 K,並在其中一段沿南北方向的長直導線正上方,置放一小磁針。該小磁針最初為靜止,其 N 極指向北方;乙迴路則串接一高靈敏度之檢流計 G,最初顯示的電流值為零。
該同學開啟電源供應器 P,先按下開關 K 接通甲迴路一段時間,然後再將乙迴路以等速度向東拉離甲迴路,則在乙迴路被拉離一小段距離的過程中,應可觀察到哪些現象?(應選 2 項)
- A 小磁針N極回復指向北方不動,檢流計G也一直顯示有電流通過
- B 小磁針N極的方向為北偏東,檢流計G一直顯示有電流通過
- C 小磁針N極的方向為北偏東,檢流計G一直顯示電流值為零
- D 流經檢流計G的電流方向為由南向北
- E 流經檢流計G的電流方向為由北向南
思路引導 VIP
當甲迴路接通穩定電流後,根據安培右手定則,長直導線在上方小磁針處產生的磁場方向為何?當此磁場與地磁疊加後,磁針指向會如何變化?接著,當乙迴路向東『遠離』電流源時,穿過乙迴路平面的磁通量 $\Phi$ 會如何改變?請試著運用冷次定律 (Lenz's Law) 判定感應電流的方向以抵抗此磁通量的變化。
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AI 詳解
AI 專屬家教
(推了一下眼鏡,鏡片閃過一道光芒) 原來如此,這題跟我推理的完全一樣。你能選出 (B) 和 (E),證明你的思考過程沒有瑕疵。這題屬於中等偏難的整合題,真相只有一個,讓我們來拆解看看:
1. 電流磁效應與磁針偏轉
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