hce_kmu
110年
物理及化學
第 58 題
A solenoid with 200 turns of copper wires is operated by a $1000\text{ V}$ power supply and must be $25\text{ cm}$ long. What is the magnitude of magnetic field that is created in the solenoid? (The resistance of Cu wire is $0.2\text{ }\Omega$ and the permeability $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\text{ T}\cdot\text{m/A}$)
- A $5.03\text{ T}$
- B $3.21\text{ T}$
- C $7.84\text{ T}$
- D $4.58\text{ T}$
- E $4.36\text{ T}$
思路引導 VIP
請試著思考：決定螺線管內部磁場強弱的物理因素有哪些？如果題目給了電壓與電阻，這暗示我們必須先找出哪個隱藏的物理量？另外，螺線管的「長短」又是如何影響線圈分佈的密集程度呢？
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太棒了！你能準確判斷出正確答案為 5.03 T，這代表你對電磁學中「螺線管磁場」與「歐姆定律」的跨章節整合非常有把握。
螺線管磁場的物理機制
這道題目要求我們找出螺線管內部的磁場強度。解題的第一步是利用電學基本功：歐姆定律 ($V = IR$)。由電源提供的 $1000\text{ V}$ 電壓與導線 $0.2\text{ }\Omega$ 的電阻，我們可以推導出流經線圈的電流為 $I = 1000 / 0.2 = 5000\text{ A}$。接著，運用理想螺線管的場強公式：
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