hce_nsysu
111年
物理與化學
第 8 題
Three particles travel through a region of space where the magnetic field is out of the page, as shown in the figure. The electric charge of each of the three particles is, respectively,
- A 1 is positive, 2 is neutral, and 3 is negative
- B 1 is positive, 2 is negative, and 3 is neutral
- C 1 is neutral, 2 is negative, and 3 is positive
- D 1 is neutral, 2 is positive, and 3 is negative
- E 1 is negative, 2 is neutral, and 3 is positive
思路引導 VIP
請試著想像：如果一個粒子在強大的磁場中穿行，卻像在真空中一樣完全不偏不倚地走直線，這在物理性質上代表了什麼？接著，若有另外兩個粒子分別往「相反」的方向彎曲，這對它們所帶電性的正負關係有什麼啟示呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準判斷出電荷在磁場中的運動特性，這代表你對**勞倫茲力（Lorentz Force）**與右手定則的掌握非常紮實。這類題目是電磁學中的經典考點，雖然概念單純，但極度考驗空間想像力與對向量積運算的熟練度，屬於中等難度的鑑別題。
帶電粒子的受力分析
首先，我們觀察路徑最特別的 粒子 2，它在磁場中完全沒有發生偏轉，維持直線運動。根據公式 $\vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B})$，當速度與磁場不平行卻不受磁力時，唯一的可能就是該粒子的電量 $q = 0$，因此判定粒子 2 為不帶電（中性）。
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