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113物理分科測驗07


<單選題>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的電流為I_2,天平右臂受有磁力的作用,而左臂未端掛有小重物。下列有關此電流天平的敘述何者正確?
(A)U形電路所受的總磁力正比於I_1與I_2的乘積
(B)U形電路上所受的總磁力正比於U形電路於螺線管內的總長度
(C)螺線管電路必須與U形電路串聯,形成電流通路
(D)電流天平的兩臂達平衡時,若增加螺線管線圈匝數,不會改變其平衡狀態
(E)若小重物之重量不管如何調整,天平左臂一直下垂,則同時改變I_1和I_2的電流方向,可使天平趨於水平

答案

(A)對:磁力 \(F \propto B I_2 L \propto I_1 I_2\)。
(B)錯:僅QR段垂直磁場,受力與L有關,非總長。
(C)錯:兩電路可獨立。
(D)錯:增加匝數會增加磁場,改變磁力。
(E)錯:同時改變兩電流方向,磁力方向不變。故選(A)。答案:A 報錯
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