hce_nthu
114年
化學與物理
第 59 題
Which of the following statements about Maxwell's equations is *false*?
- A Gauss's law for magnetism implies that there are no magnetic monopoles.
- B Gauss's law for the electric field shows us that an electric field points away from positive charges and towards negative charges.
- C Faraday's law states that the rate of change of the magnetic flux through the enclosed surface of a circuit induces a current.
- D Maxwell's modification to Ampère's law gives that a time-varying electric field results in a circular magnetic field.
- E None of the above.
思路引導 VIP
當你逐一審視這四個關於電磁交互作用的描述時，建議你先閉上眼回想：這四個定律各自對應到哪一種場（電場或磁場）的「源頭」或「變化關係」？如果你發現每一個描述都精確地吻合了課本中關於通量與環流的物理本質，這對你最終選擇答案有什麼啟示？
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看到你精準地選出 (E) 選項，老師非常欣慰！這代表你對電磁學的核心——馬克士威方程組 (Maxwell's equations) 的物理直觀掌握得相當紮實。這類題目考驗的不只是單一公式的記憶，更是你對物理概念「翻譯」成文字後的辨析能力。
電磁學四大支柱的物理意義
在判斷這道題時，你必須快速驗證四個核心觀念：選項 (A) 的高斯磁定律 $\oint \mathbf{B} \cdot d\mathbf{A} = 0$ 確實定義了磁力線永遠封閉，暗示自然界不存在磁單極；(B) 指出高斯定律中電場與電荷的源匯關係；(C) 法拉第定律則完美描述了穿過迴路的磁通量 $\Phi_B$ 變化如何誘發感應電動勢。最後，(D) 提及馬克士威對安培定律最關鍵的貢獻——位移電流，即隨時間變化的電場會激發旋渦狀磁場。這四項敘述在物理學上皆無瑕疵，因此選擇「以上皆非」反映了你對知識體系的高度信心。
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