電磁感應與電磁力之應用分析

📝 歷屆考古題

• 114年 分科測驗 第7題
  質量 720 kg 的無人駕駛實驗性電動車以 20 m/s 等速度在斜面上前進。已知電動車以 1200 V 的電池提供動力來源，且馬達的電能轉換作功的效率接近 100%，在直線爬升過程中，除了須克服重…
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• 114年 分科測驗 第8題
  電子與帶 $+n$ 價的離子之質量分別為 $m$ 與 $M$，各自在相同均勻磁場中作等速圓周運動，其角頻率分別為 $\omega_m$ 與 $\omega_M$。試問其角頻率之比 $\omega_m / \omega_M$…
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• 114年 分科測驗 第9題
  智慧監控運送物體的機台，在置物載台底部裝設固定的方形金屬線圈，載台系統置於隨 $+x$ 方向均勻變化的磁場 $B$ 中，磁場 $B$ 方向垂直射出紙面，而線圈平面垂直於磁場，示意結構如圖 3 所示。若…
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• 114年 分科測驗 第16題
  某生為了製作圖 5 所示簡易電動馬達，在一乾電池的下方，放了一個圓柱形的強力磁鐵，然後將裝置放在木桌面上。再將一條銅線折彎成如圖中粗黑曲線的形狀，銅線中央折成 V 字型接觸電池上方的正極，兩端折彎為圓…
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• 114年 分科測驗 第17題
  如圖 6 所示，有一封閉的矩形線圈與一載流長直導線固定在同一平面上。若長直導線中的電流方向向上，並且電流值隨著時間增加，由紙面上方往下觀察時，下列敘述哪些正確？
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• 113年 分科測驗 第7題
  圖 2 為「電流天平」實驗裝置的示意圖，將 U 形電路 PQRS 放入螺線管內，其中長度為 $L$ 的 QR 段約位於螺線管內的中央位置。螺線管所載電流為 $I_1$，通過 U 形電路 PQRS 的電…
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• 113年 分科測驗 第17題
  某生想要了解為何電力公司使用高壓電傳輸電力，因此比較兩種電力傳輸狀況：其一是交流電源經由一電阻值為 $3 \Omega$ 的長距離導線，直接連到配電箱提供 $110\text{ V}$ 的電源給用戶；…
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• 113年 分科測驗 第18題
  使用感應電流大小以測量手掌張合速度的偵測器：在空心軟橡膠直筒中間置 1000 圈半徑為 $2.1\text{ cm}$ 的導電圓環迴路，且在直筒兩端各置一磁鐵，產生 $4.0 \times 10^{-2}\text{ T}$…
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• 112年 分科測驗 第24題
  此機械作為電動汽車或飛機的馬達時，單一線圈內的電流與磁場之間的作用力可以推動磁鐵盤旋轉，帶動車輪或螺旋槳運轉。假設下磁鐵盤上方的單一線圈恰位於兩磁極之間，如圖 10 虛線扇形框所示，箭號為電流方向。圖…
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• 112年 分科測驗 第25題
  此機械作為發電機時，可用水、風或核能等來推動磁鐵盤，使通過線圈中的磁通量發生變化，進而產生應電流。若磁鐵盤以逆時針方向的等角速率 $\omega$ 旋轉，當 $t = 0$ 時，線圈涵蓋下磁鐵盤的 N…
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• 111年 分科測驗 第5題
  如圖 2，以相同的均勻銅線製成直徑為 $d$ 的圓形線圈甲與邊長為 $d$ 的正方形線圈乙，靜置於穩定隨時間變化的均勻磁場 $B$ 中，磁場方向與兩線圈的平面平行，則下列物理量量值的大小關係何者正確？
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• 111年 分科測驗 第14題
  如圖 6 所示，磁場垂直指入紙面，使通過正方形迴路 ABCD 的磁通量，穩定地以 $1.0 \, \mathrm{T \cdot m^2 / s}$ 的時間變化率增加，AB 段與 CD 段的電阻分別為…
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• 111年 分科測驗 第15題
  中空圓筒形導體中的電流所產生的磁場，會對其載流粒子施加磁力，故被用於設計能提供安全核能且燃料不虞匱乏的核熔合反應器。圖 7 所示為筒壁很薄、半徑為 $R$ 的鋁製長直圓筒，電流 $I$ 平行於筒軸穩定…
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• 110年 分科測驗 第9題
  圖 4 為電流天平的構造示意圖。當 U 型電路上的電流值為 $I_1$、螺線管所載電流值為 $I_2$、天平左端所掛的小重物質量為 $m$ 時，天平恰成平衡。若將電流 $I_1$ 變成 $I_1 - 4I_2$…
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• 110年 分科測驗 第10題
  氣泡室是裝滿液態氫的特殊容器，其內部具有均勻磁場。當帶電粒子穿過氣泡室時，沿著粒子軌跡會產生小氣泡，是一種能用來追蹤粒子動向的工具。圖 5 是不同的帶電粒子由左至右垂直射入氣泡室所產生的軌跡（磁場垂直…
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• 110年 分科測驗 第20題
  悠遊卡系統利用電磁感應原理來辨識與傳遞資訊（即無線射頻辨識技術 －RFID）。讀卡機產生變動磁場，讓悠遊卡內部迴路產生應電流，使內部晶片得以發送訊號，讀卡機就能讀取卡內的晶片資料（如圖 10）。悠遊卡…
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• 110年 分科測驗 第21題
  一個檢流計 G 的內部電阻為 1.0 k$\Omega$，需要 10 $\mu$A 的電流，才能使其獲得最大讀數（即滿刻度偏轉）。一個安培計由該檢流計及一個並聯的電阻 $R_1$ 所構成，如圖 11…
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• 108年 分科測驗 第8題
  甲、乙、丙三條導線的長度、截面積及在相同外加電壓下的電流如表 1 所示。假設各導線的溫度相同，且都遵守歐姆定律，則依表 1 判斷，在該溫度下，此三條導線材料的電阻率大小順序為何？ 表 1 | 金屬線…
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• 108年 分科測驗 第9題
  如圖 3 所示，在 $yz$ 平面的環形金屬線圈以坐標系原點 O 為中心，$xy$ 平面為水平面，地球磁場指向 $+y$ 方向。位於原點 O 處的小磁針，可繞 $z$ 軸在 $xy$ 平面自由轉動，當…
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• 108年 分科測驗 第12題
  手機的無線充電是近年來發展出來的新科技，它使用到的物理原理是電磁感應。假設一手機內有邊長為 $0.050 \mathrm{m}$、匝數為 1000 匝的正方形線圈，今將此正方形線圈置於垂直於線圈面且隨…
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• 107年 分科測驗 第12題
  電磁流量計可以量測導電流體的流量（單位時間流過的流體體積），常用來量測血液在血管中的流速。如圖 1 所示，它是由一個產生磁場的線圈，及用以量測電動勢的兩個電極所構成，可架設於管路外來量測液體流量。以…
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• 107年 分科測驗 第14題
  電鰻可利用體內組織構成的放電單元產生高電壓以驅動電流。圖 3 的電路是電鰻在水中掠食時放電組織產生高電壓的示意圖，其中每一放電單元產生的電動勢為 $\varepsilon$，其內電阻為 $r$，每一列…
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• 107年 分科測驗 第15題
  一上端為 S 極的圓柱型磁鐵棒在時間 $t=0$ 時，自高處由靜止開始自由下落，此時磁鐵 N 極的高度為 $H$，如圖 4 所示。在時間 $t=t_0$ 時，磁鐵的 N 極恰好到達一個線圈中心軸上緣，…
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• 106年 分科測驗 第10題
  若每一用戶平均每月使用 $300$ 度的電，假設可忽略傳輸電纜線所消耗的能量，則此供電系統約可供給幾戶的電力需求？
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• 106年 分科測驗 第11題
  試問距此供電系統中一段長直的電纜線多少垂直距離處，其電流所產生的磁場與地球磁場的量值相等？
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• 106年 分科測驗 第12題
  現代科技中常以光電倍增管將微弱的光訊號轉換並增強為電訊號。有一光電倍增管的訊號輸出端串聯一個 $50 \Omega$ 的電阻器，形成迴路。若此電阻器兩端之電壓與時間的關係如圖 3 實線所示，則光電倍增…
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• 106年 分科測驗 第13題
  一長度及截面積固定且符合歐姆定律的柱形電阻器串接安培計後，兩端再接上直流電源供應器，若各器材均正常運作且溫度變化的影響可忽略，則改變直流電源供應器的輸出電壓時，下列敘述何者正確？
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• 106年 分科測驗 第14題
  一個質子與一個 $\alpha$ 粒子以相同速度分別射入不同的均勻磁場中，其速度皆與磁場方向垂直，因而質子與 $\alpha$ 粒子在各別磁場中皆作等速率圓周運動。若質子與 $\alpha$ 粒子的軌…
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• 106年 分科測驗 第15題
  為驗證通有電流 $I$ 的長直導線在磁場中受到磁力，將一條平行於 $x$ 軸的導線通以沿 $+x$ 軸方向的電流，如圖 4 所示，其中 $x$、$y$ 軸在紙面上。若一均勻磁場對導線的作用力可使導線懸…
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• 106年 分科測驗 第16題
  在如圖 5 所示的水平面（即紙面），有均勻的電場和磁場兩者方向皆由紙面上方垂直穿入紙面，一電子沿紙面以向右的初速度行進，則由紙面上方往下觀察時，電子在進入電磁場後將會如何運動？
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• 106年 分科測驗 第17題
  一電磁鐵所產生的磁場垂直通過一截面積為 $100 \mathrm{cm^2}$ 的平面線圈。若某段時間通過此線圈的磁場量值與時間的關係如圖 6 實線所示，則在第 $15$ 秒瞬間，線圈上的感應電動勢最…
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• 105年 分科測驗 第8題
  某百貨公司的電動手扶梯以 $0.40\text{ m/s}$ 的固定速度、30 度的仰角運送顧客上樓，使用 $220\text{ V}$ 的電源驅動馬達帶動手扶梯運轉。假設運送此顧客上樓所需作的功，完…
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• 105年 分科測驗 第12題
  如圖 4 所示，以三個相同的電阻分別組合成甲、乙、丙、丁四種不同的電阻器。比較此四種電阻器兩端點間的總電阻，下列的大小關係，何者正確？
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• 105年 分科測驗 第13題
  兩根位置固定的絕緣長直導線互相垂直，導線甲在上，導線乙在下，兩者緊臨但並不接觸且均與水平面（即紙面）平行，相對位置如圖 5 所示。若兩根導線都帶有相同的電流 $I$，方向如箭頭所示，則下列關於導線乙所…
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• 105年 分科測驗 第14題
  假設以 P、Q 分別代表乙棒與金屬軌道的兩接觸點，則下列有關迴路上電流與電位差的敘述，何者正確？
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• 105年 分科測驗 第15題
  當 $t>0$ 時，下列有關乙棒運動的敘述，何者正確？
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