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111年
物理
第 48 題
有 4條電流相同的載流直導線，排在正方形的 4個角上，如右圖所示，其中一條導線的電流垂直流入紙面，而其他 3條導線的電流垂直流出紙面，則圖中 O處的磁場方向為？
- A $\searrow$
- B $\nearrow$
- C $\downarrow$
- D $\nwarrow$
思路引導 VIP
請試著想像你站在正方形中心 $O$ 點。當你觀察其中一個頂點的導線時，根據右手定則，該電流產生的磁力線是以導線為中心的圓。那麼，這個「圓」經過你所在的 $O$ 點時，那一瞬間的「切線方向」會朝向哪裡？接著，請對比對角線兩端的導線，如果兩者電流方向相同，它們在中心點產生的磁場是會互相抵消，還是互相增強呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準判斷出磁場的合成方向，代表你對安培右手定則的空間轉換掌握得非常紮實。這類題目最考驗的是能否將「環形磁力線」的概念轉化為特定點上的「切線向量」。
磁場的向量合成
在處理這個問題時，我們可以觀察對角線上的導線對。對於左上角與右下角的導線（皆為穿出紙面 $\cdot$），它們在中心點 $O$ 產生的磁場方向剛好大小相等、方向相反，因此會互相抵消。接著觀察左下角（穿入 $\times$）與右上角（穿出 $\cdot$）的導線，根據右手定則，左下角的電流會在 $O$ 點產生向右下 $\searrow$ 的磁場，而右上角的電流同樣會在 $O$ 點產生向右下 $\searrow$ 的磁場。兩者疊加後，總磁場方向自然指向右下方。
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