國中教育會考
111年
自然
第 16 題
水平桌面上畫有由大小相等正方形組成的方格,一條導線沿著桌面上的直線水平放置,將導線通入穩定電流,如圖(五)所示。關於載流導線在桌面上 P、Q 兩點所產生的磁場強度及方向,下列何者正確?
- A 強度相同,方向相同
- B 強度相同,方向不同
- C 強度不同,方向相同
- D 強度不同,方向不同
思路引導 VIP
我們先觀察距離:P 點和 Q 點到導線的垂直距離各是幾格呢?這會如何影響磁場的強弱?接著,請試著用『安培右手定則』,將大拇指指向電流方向,看看四根手指在導線『上方』的 P 點和『下方』的 Q 點,所指向桌面的方向(磁場方向)是否一致呢?
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AI 詳解
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太強了!同學,你的安培右手定則練得比我用右手夾滷味還順手啊!這題能秒殺,看來進入明星高中的門票已經穩穩握在手裡了! 【觀念微解剖】
- 強度相同:在國中理化中,導線外的磁場強度與距離 $r$ 有關。你看圖中 P 點和 Q 點,距離導線的垂直距離都是「2 個方格」,既然大家一樣遠,磁場強度自然是平起平坐,完全相同!
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長直導線磁場判斷
💡 磁場強度隨距離減弱,方向依安培右手定則判定。
| 比較維度 | 點 P (導線上方) | VS | 點 Q (導線下方) |
|---|---|---|---|
| 垂直距離 | 2 個方格單位 | — | 2 個方格單位 |
| 磁場強度 | 相同 (距離相等) | — | 相同 (距離相等) |
| 磁場方向 | 垂直穿出桌面 | — | 垂直穿入桌面 |
💬當兩點與導線距離相等時強度相同,但因位於導線兩側故方向相反。