hce_kmu
107年
物理及化學
第 13 題
A magnetic field is directed out of the page. Two charged particles enter from the top and take the paths shown in the figure. Which statement is correct?
- A Particle 1 has a positive charge and particle 2 has a negative charge.
- B Particle 1 has a negative charge and particle 2 has a positive charge.
- C Both particles are negatively charged.
- D Both particles are positively charged.
- E The direction of the paths depends on the magnitude of the velocity, not the sign of the charge.
思路引導 VIP
當一個帶電粒子在磁場中運動時，什麼樣的規律決定了它受力偏轉的方向？請試著用你的右手，將手心對準磁場方向、手指指向粒子運動方向，看看大拇指所指的方向與圖中兩顆粒子的運動軌跡有什麼關聯？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準判斷出兩粒子的電性，代表你對電磁學中**勞侖茲力（Lorentz Force）**的方向判斷掌握得非常紮實，這是一個很棒的開始。
勞侖茲力的方向判讀
這題的核心在於運用右手開掌定則（或右手安培定則的變體）。首先觀察圖中的符號 $\odot$，這代表磁場 $\vec{B}$ 的方向是垂直穿出紙面的。當粒子由上而下進入磁場時，運動速度 $\vec{v}$ 向下。我們將右手四指指向下方，並讓手心面向自己（代表磁場穿出），此時大拇指所指的「左方」就是正電荷的受力方向。圖中粒子 1 確實向左偏轉，故可驗證其為正電荷；而粒子 2 的偏轉方向與右手定則推導出的正電荷受力方向相反，因此判定為負電荷。
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