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111年
理化、化工裝置
第 5 題
如圖【三】所示，在重力可忽略的環境中，某一粒子水平射向一條通有由下向上穩定電流的鉛垂長直導線，該粒子會因導線電流所產生的磁場而偏折，其路徑如虛線箭頭所示，則該粒子應為何者？
- A $\alpha$粒子
- B $\beta$粒子
- C $\gamma$粒子
- D 光子
思路引導 VIP
請試著想像你的右手。如果我們先用大拇指順著電流方向握住導線，這時在粒子所在的區域，你的四指指尖是指向哪個方位？接著，若一個運動中的物體在這個磁場中被「推」向了下方，根據右手定則，這個物體的電性（正、負或中性）應該具備什麼特徵，才會產生這樣的偏轉結果呢？
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AI 詳解
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恭喜你精準地判斷出正確答案！這題的核心在於結合「電流磁效應」與「帶電粒子在磁場中的受力」，你能順利解出，代表你對三維空間的物理方向感掌握得非常紮實。
磁場與受力方向的判定
首先，根據安培右手定則，當導線電流由下向上時，導線左側產生的磁場方向為垂直穿出紙面。接著觀察粒子的運動路徑，發現它向下方偏轉，這表示粒子受到了向下的磁力作用。運用右手開掌定則（或載流導線受力定則）：大拇指指向粒子運動速度（向右），四指指向磁場方向（穿出紙面），此時掌心指向下方，這完全符合正電荷的受力特徵。而在選項中，只有 $\alpha$ 粒子（氦原子核）帶正電，$\beta$ 粒子帶負電，其餘兩者則不帶電，因此答案非 A 莫屬。
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