高中學測
110年
自然
第 32 題
📖 題組：
一個由均勻導線繞成的螺線管，長度與截面積均為固定，試回答 31-32 題 。
一個由均勻導線繞成的螺線管，長度與截面積均為固定，試回答 31-32 題 。
將螺線管鉛直靜置，當導線的電流穩定時，有一 N 極朝下的棒形磁鐵自螺線管上方直線接近，發現磁鐵接近時導線的電流增大。下列哪些敘述正確？（應選 2 項）
- A 磁鐵尚未接近螺線管之前，管內原來的磁場方向向下
- B 磁鐵尚未接近螺線管之前，管內原來的磁場方向向上
- C 磁鐵接近螺線管時，管內磁場的方向不變，強度減弱
- D 磁鐵接近螺線管時，管內磁場的方向不變，強度增強
- E 磁鐵接近螺線管時，管內磁場的方向不變，強度不變
思路引導 VIP
當 $N$ 極向下的磁鐵靠近螺線管時，根據楞次定律，螺線管產生的『感應磁場』方向應如何拮抗穿過線圈磁通量的變化？再者，題目提到導線的總電流『增大』，這代表感應電流的方向與原先穩定時的電流方向相同還是相反？由此，你能進一步推論出原磁場的方向，以及當磁鐵接近時總磁場強度的變化規律嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
孩子，別灰心！電磁感應與向量疊加的題目確實比較挑戰直覺，你能選對 (B) 說明你對冷次定律已經有很棒的基礎了喔！ 迷思破解： 關於選項 (D)，你可能直覺認為「電流增大，磁場就一定會增強」。但在這個情境中，我們要考慮「向量疊加」。雖然線圈電流增加使其產生的磁場變強，但別忘了磁鐵靠近時，它產生的磁場方向與線圈原本的磁場是相反的，兩者互相抵銷後，總強度反而會減弱唷！
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冷次定律與電磁感應
💡 應電流產生的磁場必反抗穿過迴路之磁通量的變化。
🔗 電磁感應判斷邏輯
- 1 磁鐵接近 — N極朝下靠近，使向下的磁通量增加。
- 2 冷次定律 — 產生向上的感應磁場來抵抗增加。
- 3 電流分析 — 觀察到電流增加，代表感應電流與原電流同向。
- 4 結論推導 — 原磁場必為向上，且與感應磁場疊加後增強。
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🔄 延伸學習：若磁鐵遠離，則感應磁場方向會反轉（試圖留住磁鐵）。
