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113學測自然試題-46


<非選擇題>

【第44-46題組】如圖18所示,一金屬導線製成的線圈迴路固定不動。磁鐵棒以等速度朝環圈甲前進,在時間為 3 秒時磁鐵棒 S 極恰接觸環圈甲中心,在時間為 6 秒時磁鐵棒中心在環圈甲中心。電流以逆時針方向為正,迴路的應電流在 0~6 秒隨時間變化的曲線圖如圖 19 所示。考慮磁鐵棒從開始等速移進至完全移離環圈甲的過程,回答下列問題。
(a)試繪製出迴路在時間6~12秒的應電流隨時間變化的曲線圖,並以箭頭與文字註明磁鐵棒N極恰脫離環圈甲中心的時間點。( 2分 )
(b)說明所繪應電流方向及曲線形狀的理由為何?( 2分 )

答案

(a) 6-9秒:電流為負值(順時針),隨時間絕對值增大後減小,在9秒時N極脫離環圈甲中心(標註時間點),9-12秒:電流為正值(逆時針),隨時間絕對值增大後減小。
(b) 根據冷次定律:6-9秒磁鐵S極離開環圈甲,通過線圈的向下磁通量減少,感應電流產生向下磁場抵抗(順時針方向);9-12秒磁鐵N極離開環圈甲,通過線圈的向上磁通量減少,感應電流產生向上磁場抵抗(逆時針方向)。電流大小與磁通量變化率成正比。"" 報錯
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