<多選題>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2.1cm的導電圓環迴路,且在直筒兩端各置一磁鐵,產生4.0×10^{-2}T的均勻磁場垂直通過導電圓環平面。當右手掌心朝上、手指緊握橫放的橡膠筒時,磁場方向朝右,以右手壓縮橡膠筒,如圖7所示(含條紋之箭頭代表施力方向)。若在1.0s間使導電圓環半徑收縮為1.9cm,則下列敘述哪些正確?

(A)導電圓環未被壓縮時每圈的初始磁通量為8.0π×10^{-6}Tm^2
(B)導電圓環每圈的面積時變率為8.0π×10^{-5}m^2/s
(C)導電圓環每圈的磁通量時變率為1.6π×10^{-6}Tm^2/s
(D)導電圓環迴路的感應電動勢量值為3.2π×10^{-3}V
(E)導電圓環迴路的感應電流方向與手抓握橡膠筒的四指彎曲方向相同
答案
(A)錯:初始磁通量 \(\phi_0 = B\times\pi r_0^2 = 4\times10^{-2}\times\pi\times(0.021)^2 \approx 1.8\pi\times10^{-5} \text{Tm}^2\)。
(B)對:面積時變率 \(\frac{\Delta A}{\Delta t} = \frac{\pi(0.021^2-0.019^2)}{1} = 8\pi\times10^{-5} \text{m}^2/\text{s}\)。
(C)錯:磁通量時變率 \(\frac{\Delta\phi}{\Delta t} = B\frac{\Delta A}{\Delta t} = 3.2\pi\times10^{-6} \text{Tm}^2/\text{s}\)。
(D)對:感應電動勢 \(E = N\frac{\Delta\phi}{\Delta t} = 1000\times3.2\pi\times10^{-6} = 3.2\pi\times10^{-3} \text{V}\)。
(E)對:壓縮使向右磁通量減少,感應電流方向依冷次定律與四指彎曲方向同以補磁通量。故選(B)(D)(E)。答案:BDE 報錯
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