〈電磁感應〉彙整頁面 - 第 3 頁，總計 3 頁

110學測自然試卷_13

下列關於基本交互作用力的敘述，何者正確？
(A)物體的彈性伸縮力和物體間的摩擦力都源自電磁力
(B)原子核內質子和中子之間的交互作用主要是弱力
(C)強力的作用尺度一定比弱力的作用尺度為小
(D)電子會衰變是其內部的弱力作用所造成
(E)重力不是物體之間的基本交互作用力

[單選題]

答案

彈力與摩擦力本質為電磁力。核內質子中子間為強力。電子是穩定粒子不衰變。重力是基本作用力。答案：(A) 報錯
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110學測自然試卷_31

一個由均勻導線繞成的螺線管，長度與截面積均為固定，試回答31-32題。

31. 導線載有穩定電流時，下列關於螺線管磁場的敘述哪些正確？（應選2 項）
(A)管外側的磁場強度最大
(B)管內中心處的磁場強度為零
(C)管兩端相當於磁鐵棒的N極與S極
(D)管內的磁場強度與電流量值無關
(E)管內的磁場方向可用安培右手定則判斷

[多選題]

答案

螺線管內部磁場均勻，外部磁場較弱。管內磁場與電流成正比。可用安培右手定則判斷磁場方向。答案：(C)(E) 報錯
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32. 將螺線管鉛直靜置，當導線的電流穩定時，有一N極朝下的棒形磁鐵自螺線管上方直線接近，發現磁鐵接近時導線的電流增大。下列哪些敘述正確？（應選2 項）
(A)磁鐵尚未接近螺線管之前，管內原來的磁場方向向下
(B)磁鐵尚未接近螺線管之前，管內原來的磁場方向向上
(C)磁鐵接近螺線管時，管內磁場的方向不變，強度減弱
(D)磁鐵接近螺線管時，管內磁場的方向不變，強度增強
(E)磁鐵接近螺線管時，管內磁場的方向不變，強度不變

[多選題]

答案

N極朝下接近，感應電流產生的磁場要抵抗此變化(向上)。原磁場向下，感應磁場向上使總磁場減弱，但電流增大表示感應電動勢產生。答案：(A)(C) 報錯
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111學測自然科試題_59

題組(58-60題)靜態模式時，無電流的線圈與空的秤盤質量相同，天平最初處於水平靜止狀態。待測物置入秤盤之後，參照圖26，下列線圈電流與磁極方向的組合，哪些能使天平恢復平衡？（應選2項）
(A)電流向上，X為N極
(B)電流向上，X為S極
(C)電流向下，X為N極
(D)電流向下，X為S極

[題組]

答案

待測物使右盤下沉，需左線圈受向上磁力。用安培右手與左手定則，電流向上且X為S極(B)，或電流向下且X為N極(C)可產生向上力。故選(B)(C) 報錯
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113學測自然試題-44

【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，迴路中有一電阻 R。迴路左側環圈甲的正上方有一下端為S極的細長磁鐵棒。假設磁鐵棒的磁力線僅穿過環圈甲，且迴路中金屬導線的電阻可忽略。
考慮磁鐵棒以等速度朝環圈甲移動前進，穿過環圈甲，至完全移離環圈甲的整個過程，下列敘述何者正確？
(A)迴路產生應電流，其值隨時間增加而持續增大
(B)迴路產生應電流，其值隨時間增加而持續減小
(C)迴路產生應電流，其方向恆為順時針方向
(D)迴路產生應電流，其方向恆為逆時針方向
(E)若迴路對移動磁鐵棒施加磁力，則其方向恆向上

[單選題]

答案

(E) 根據冷次定律，感應電流產生的磁場會抵抗磁通量變化。當S極靠近時，感應電流產生向上磁力抵抗接近；當S極遠離時，感應電流產生向下磁力抵抗遠離。但題目問若迴路對移動磁鐵棒施加磁力，則其方向恆向上"符合物理原理。(A)(B)電流值隨磁通量變化率而變；(C)(D)電流方向會隨磁鐵進出而改變。" 報錯
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113學測自然試題-45

【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，當磁鐵棒中心與環圈甲中心之距離為 d 時，迴路的應電流量值為 I 。在磁鐵棒速度或迴路性質改變下，而迴路電阻仍為 R、磁鐵棒中心與環圈甲中心之距離仍為 d 時，下列敘述哪些正確？（應選 2 項）
(A)若將環圈甲的面積增大，但磁鐵棒速度不變，則 I 不會改變
(B)若將環圈乙的面積增大，但磁鐵棒速度不變，則 I 不會改變
(C)若迴路完全不變，但磁鐵棒以較快速度朝環圈甲前進，則 I 的量值將減小
(D)若迴路完全不變，但磁鐵棒以較快速度朝環圈甲前進，則 I 的量值將增大
(E)若環圈甲、乙的圈數加倍，但面積不變、且磁鐵棒速度不變，則 I 不會改變

[多選題]

答案

(B)(D) 應電流I = ε/R = (dΦ/dt)/R。(B)環圈乙面積增大不影響通過環圈甲的磁通量；(D)速度增大使dΦ/dt增大，I增大；(A)環圈甲面積增大会增加磁通量變化率；(C)速度增大應使I增大；(E)圈數加倍會使感應電動勢加倍，I加倍。報錯
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113學測自然試題-46

【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）

[非選擇題]

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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