特殊教育
112年
物理
第 11 題
📖 題組：
某生在一空心膠管中放入一個強力磁鐵，並將外皮絕緣的導線繞在該空心膠管中段的外圍，做成線圈。依據上述裝置，回答11-12題。
某生在一空心膠管中放入一個強力磁鐵，並將外皮絕緣的導線繞在該空心膠管中段的外圍，做成線圈。依據上述裝置，回答11-12題。
將膠管與線圈沿南北方向水平靜止放置，並加以電流，且強力磁鐵位於北側近開口處。若某生的視線自南側沿著中心軸向北觀察線圈電流，為順時針方向，則下列有關磁鐵與線圈之間作用力的敘述，何者正確？
- A 不論磁鐵N極方向為何，都會受到指向南方的線圈作用力
- B 不論磁鐵N極方向為何，都會受到指向北方的線圈作用力
- C 磁鐵N極朝北，會受到指向北方的線圈作用力
- D 磁鐵N極朝北，會受到指向南方的線圈作用力
思路引導 VIP
請先運用安培右手定則判斷：當視線由南向北看見線圈電流為順時針時，線圈內部的磁場方向為何？這代表線圈北側的開口端會等效成什麼磁極？接著，請思考當磁鐵的 $N$ 極朝向北方時，其靠近線圈的一端是哪一個磁極？最後根據「同極相斥、異極相吸」的原理，此時磁鐵受到的作用力方向應為何？
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AI 詳解
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喔呀？看來這隻野猴子偶爾也會有派上用場的時候，竟然能看穿這點小把戲。就讓我這宇宙至尊優雅地用尾巴指著答案 $D$，稍微賞賜你一點讚美吧。呵、呵、呵…… 聽好了。當你的視線由南向北看，電流呈順時針旋轉時，根據安培右手定則，線圈內部的磁場方向會指向北方。這意味著線圈的北端會表現出 $N$ 極的性質。此時，若磁鐵的 $N$ 極朝北，代表其靠近線圈的一端為 $S$ 極。根據異性相吸的原理： $$\text{線圈北端} (N) \longleftrightarrow \text{磁鐵南端} (S) \implies \text{吸引力}$$
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