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(一)
載流導線在磁場中的磁力 A、
通有電流的導線,當導線上的電流方向與所在磁場方向【不平行】時,
(1)
磁力產生的原因:電流產生的【磁場】與所在的磁場【同向】或【反向】所造成。 (2)
磁力大小與方向: 甲、磁力恆【垂直】於導線上電流方向與所衣磁場方向。 乙、電流方向與磁場垂直時,受力【最大】, 丙、導線所受磁力大小與【磁場強度】成【正比】,與導線上的【電流】成【正比】。
B、
右手開掌定則: (1)
方法:將右手掌伸直,合併的四指指向【磁場】方向,大拇指指向導線上的【電流】方向,則垂直於掌面的方向(亦即掌面推出的方向)即為導線【受力(運動)】的方向。 (2)
磁場方向、電流方向以及受力方向三者之間,兩兩互相垂直。 (3)
載流導線在磁場中受力的現象,也適用於移動電荷,在磁場中受力的狀況。 (4)
正電荷移動的方向即為電流方向。
(5)
兩條導線間的受力情形:
(6) 電荷在磁場中運動時: 甲、 乙、電荷運動方向與磁場【垂直】時,受力最大, 丙、正電荷與負電荷受力的方向【相反】。 丁、兩相鄰的平行導線,若電流方向相同,則彼此【相吸】; (二)
直流電動機: A、
性質:通電流的線圈在磁場中受磁力作用連續轉動,使【電能】轉換成【力學能】的裝置。 B、
構造:
(1)
場磁鐵:【固定】的裝置 (為永久磁鐵)。
(2)
電 樞:可轉動的線圈裝置。
(3)
集電環:為兩個【半圓形】的金屬環,集電環隨同著線圈轉動。
(4)
C、
原理:利用電流和磁場的交互作用。
(1)
電樞和磁場平行時,電樞所受的磁力【最大】。
(2)
電樞和磁場垂直時,電樞所受的磁力【最小】。
(3)
電樞每轉半圈時,電流方向需【反向】,才能繼續旋轉。
(4)
電流方向不變時,電樞最多能轉【1/2】圈。
(5)
電樞轉動的方向利用【安培右手開掌定則】決定。 D、
變因:電樞轉數和線圈的圈數成【正比】,與通入的電流強度成【正比】,與外加磁場強度成【正比】。 |
1. 磁場為西向東,則一條鉛直導線,電子流由下至上時,此導線受力的方向朝【南】方。 2. 磁場由上至下,一條南北方向的水平導線,電子流由北至南時,此導線受力方向朝【西】方。 3. 磁場為南向北,一條東西方向的水平導線,電流由東至西時,此導線受力方向朝【下】方。 4. 磁場為南向北,一條鉛直方向的導線,電流由下至上時,此導線受力方向朝【西】方。 5. 磁場為下向上,一條東西方向的水平導線,電流由東至西時,此導線受力方向朝【北】方。 6. 磁場為上向下,一條東西方向的水平導線,電子流由北至南時,此導線受力方向朝【西】方。 7. 磁場為南向北,一條東西方向的水平導線,電子流由西至東時,此導線受力方向朝【下】方。 8. 磁場為北向南,一條東西方向的水平導線,電流由東至西時,此導線受力方向朝【上】方。 9. 磁場為東向西,一條南北方向的水平導線,電流由南至北時,此導線受力方向朝【上】方。 10. 磁場為南向北,一條東西方向的水平導線,電子流由東至西時,此導線受力方向朝【上】方。 11. 磁場為南向北,一條鉛直方向的導線,電子流由上至下時,此導線受力方向朝【西】方。 12. 磁場為東向西,一條鉛直導線電流由下至上時,此導線受力方向朝【南】方。 13. 磁場為下向上,一條東西方向的水平導線,電流由西至東時,此導線受力方向朝【南】方。 14. 磁場為南向北,則一條鉛直方向的導線,電子流由下至上時,此導線受力方向朝【東】方。 15. 磁場為下向上,一條鉛直導線電流由南至北時,此導線受力方向朝【東】方。 16. 磁場為西向東,一條鉛直導線,電子流由上至下時,此導線受力方向朝【北】方。 17. 磁場為下向上,一條東西方向的水平導線,電子流由西至東時,此導線受力方向朝【北】方。 18. 磁場為東向西,一條鉛直導線電流由上至下時,此導線受力方向朝【北】方。 19. 磁場為南向北,一條鉛直方向的導線,電流由上往下時,此導線受力方向朝【東】方。 20. 磁場為上至下,一條南北方向的水平導線,電流由北至南時,此導線受力方向朝【東】方。 21. 磁場為南向北,一條東西方向的水平導線,電流由西至東時,此導線受力方向朝【上】方。 22. 磁場為北向南,一條鉛直方向的導線,電流由上至下時,此導線受力方向朝【西】方。 23. 磁場為上向下,一條東西向導線,電子流由西至東時,此導線受力方向朝【南】方。 24. 磁場為北向南,一條東西方向的水平導線,電子流由西至東時,此導線受力方向朝【上】方。 25. 磁場為西向東,一條鉛直導線電子流由上至下時,此導線受力方向朝【北】方。 26. 磁場為東向西,一條鉛直方向的導線,電子流由上往下時,此導線受力方向朝【南】方。 27. 磁場為下至上,一條南北方向的水平導線,電子流由北至南時,此導線受力方向朝【東】方。 28. 磁場為北向南,一條東西向導線,電流由東至西時,此導線受力方向朝【上】方。 29. 磁場為西向東,一條鉛直方向的導線,電子流由上往下時,此導線受力方向朝【北】方。 30. 磁場為南向北,則一條鉛直方向的導線,電流由下至上時,此導線受力方向朝【西】方。 |
(
)1. 【答案】:(B) 【解析】: (
)2. 【答案】:(D) 【解析】: (
)3.如圖,電流迴路之AB段位於馬蹄形磁鐵之二磁極間,當電鍵K壓下時,AB段受力之方向為 【答案】:(C) 【解析】: (
)4.某導線方向與磁場垂直,則導線分別通入 【答案】:(C) 【解析】: (
)5. 【答案】:(B) 【解析】: (
)6.如右圖,磁鐵塊及導線ab均為南北向,當通以電流時,導線ab受力的情況如何? 【答案】:(A) 【解析】: (
)7. 【答案】:(D) 【解析】: (
)8.如圖,一直導線懸於兩磁極中間,其長度方向與磁場方向垂直。當導線上通有電流時(電流方向如圖),則導線因電磁感應所受力的方向為 【答案】:(B) 【解析】: (
)9.電動機是將 【答案】:(D) 【解析】: (
)10. 如右所列(甲)、(乙)、(丙)三線圈何者沿順時鐘方向轉動? 【答案】:(C) 【解析】: (
)11. 將一條通有電流之長直導線置於磁場中,則 【答案】:(D) 【解析】: (
)12. 右圖表示電動機運轉之三個階段,那一個階段線圈受力矩最小? 【答案】:(B) 【解析】: (
)13. 【答案】:(C) 【解析】: (
)14. 於地球赤道表面附近,一束電子流自東向西水平射出,則該束電子流受地球磁場影響(不計重力)將往何方偏向? 【答案】:(A) 【解析】: (
)15. 【答案】:(B) 【解析】: (
)16. 有關電流與磁場之敘述,下列何者有誤? 【答案】:(B) 【解析】: (
)17. 【答案】:(D) 【解析】: (
)18. 如圖,在紙面上二條平行無限長直線導線,各載有同向之電流I1、I2,則載有I2 電流之導線在P點所建立的磁場方向與I1、I2導線間的作用(磁)力為 【答案】:(D) 【解析】: (
)19. 若你所在的房間有方向向下的磁場存在,一做直線運動的電子向你飛來,從你對面的窗口進入房間,電子因受磁力而偏向你的 【答案】:(C) 【解析】: (
)20. 電動機轉動方向可應用 【答案】:(A) 【解析】: (
)21. 【答案】:(B) 【解析】: (
)22. 電動機電樞轉動的快慢決定於下列那些變因? 【答案】:(D) 【解析】: (
)23. 【答案】:(C) 【解析】: (
)24. 於 【答案】:(D) 【解析】: (
)25. 當無限長之長直導線有電流通過,在其四周產生磁場,下列敘述何者正確? (甲)磁場強度與過的電流強度成正比 (乙)離開導線愈近,其磁力線愈疏 (丙)磁場方向為電流的方向而改變 (丁)磁力線環繞導線而成同心圓排列 (戊)若其附近有另一平行線載有同方向電流的導線,則兩導線會相排斥。 【答案】:(B) 【解析】: (
)26. 【答案】:(A) 【解析】: (
)27. 在赤道附近某處的地表面,磁偏角及磁傾角均為0,若將一直的載流導線水平放置上述地表,並使電流流向由西向東,則此導線所受磁力之方向為 【答案】:(C) 【解析】: (
)28. 曉敏設計一個玩具,拿兩條平行導線當鐵軌,上面放一個空心銅筒,電流可以由銅筒通過,形成通路。當在軌道的上下安置一個磁場時(如圖)。 【答案】:(A) 【解析】: (
)29. 【答案】:(C) 【解析】: (
)30. 【答案】:(A) 【解析】: (
)31. 【答案】:(B) 【解析】: (
)32. 【答案】:(D) 【解析】: (
)33. 若是想要了解通有電流導線所受到磁力的方向,則可以利用下列何種定則判斷? 【答案】:(C) 【解析】: (
)34. 已知磁鐵接近通有電流的導線時,會影響導線偏離或是接近磁鐵,請問磁場方向和導線兩者如何安排時會使導線所受的作用力最大? 【答案】:(D) 【解析】: (
)35. 一電子束由地面沿著鉛直的方向朝向空中射出時,會受地磁影響而導致偏向何方前進? 【答案】:(A) 【解析】: (
)36. 關於右手開掌定則判斷導線和磁場方向之間的受力關係,下列哪一敘述是正確的? 【答案】:(A) 【解析】: (
)37. 珮珮將一電流由右往左的導線置於由下往上的磁場中,她應該會發現導線向何種方向偏移? 【答案】:(D) 【解析】: (
)38. 若一電子束沿著地面上由地磁南極向地磁北極的方向射出,則地磁將會影響此電子束向何種方向偏移? 【答案】:(D) 【解析】: (
)39. 【答案】:(C) 【解析】: (
)40. 赤道上東西向水平放置一條導線,若導線通由西向東的電流,則導線因地磁作用受到向何方的磁力? 【答案】:(C) 【解析】: (
)41. 若你所在之處有方向向上的磁場存在,一做直線運動的電子向你飛來,此時電子因受磁力影響會偏向你的哪一方? 【答案】:(B) 【解析】: (
)42. 【答案】:(A) 【解析】: (
)43. 磁鐵及導線裝置如圖,接成通路後,導線 ab 受力的方向為何? 【答案】:(C) 【解析】: ( )44. 在地球赤道表面附近,有一束電子流沿水平方向由西向東射出,則該電子流受地球磁場的影響,其運動路徑將偏向何方? 【答案】:(D) 【解析】: (
)45. 【答案】:(C) 【解析】: ( )46. 馬達在外接直流的電源後,為了持續不斷地轉動,其鐵芯中間的金屬環形狀為何? 【答案】:(B) 【解析】: (
)47. 【答案】:(B) 【解析】: ( )48. 【答案】:(C) 【解析】: (
)49. 如圖,A、B 兩長直導線載有相等的電流,其電流方向均為由南向北,B 導線會受到 A 導線之電流產生的磁場作用,B 導線的受力方向為何? 【答案】:(B) 【解析】: (
)50. 【答案】:(A) 【解析】: (
)51. 將一條通電流的長直導線置於磁場中,則會如何? 【答案】:(D) 【解析】: (
)52. 一線圈呈水平狀態,線圈上之電流方向如圖。若觀察者從 A 往 B 的方向看,則見線圈在磁力的作用下,所受的合力矩為何? 【答案】:(C) 【解析】: (
)53. 一線圈呈水平狀態,線圈上之電流方向如圖。當線圈轉動 90 度,且觀察者從 A 往 B 的方向看,則見呈垂直狀態的線圈在磁力的作用下,所受的合力矩為何? 【答案】:(A) 【解析】: (
)54. 利用右手開掌定則來設計的儀器有哪些? 【答案】:(D) 【解析】: (
)55. 【答案】:(D) 【解析】: (
)56. 若兩條平行導線通有同方向的電流,則下列敘述何者正確? 【答案】:(C) 【解析】: (
)57. 【答案】:(B) 【解析】: (
)58. 將載流直導線,以不同方式置於由南向北之水平磁場中,則下列有關導線受磁力方向的敘述,何者正確? 【答案】:(C) 【解析】: (
)59. 【答案】:(A) 【解析】: (
)60. 【答案】:(A) 【解析】: (
)61. 【答案】:(C) 【解析】: (
)62. 【答案】:(C) 【解析】: (
)63. 【答案】:(A) 【解析】: (
)64. 電流具磁效應,放進一磁場將受交互作用力,將下列裝置放入一磁場,哪一項不受作用力? 【答案】:(D) 【解析】: (
)65. 【答案】:(B) 【解析】: |
二、填充題: 1.
有一根導線在均勻磁場中,當所通的電流是由下至上時,有人見這條導線在正前方離他而去,則他所見的磁場方向是指向【右】方。 2.
將直導線依羅盤指示的南北來放置,如圖(一),請回答下列問題: (1)
導線通由南向北的電流,此載流導線受地磁的作用力為何? (2)
承上題,在導線上方平放一羅盤,羅盤磁針受磁力作用偏轉,情形如圖(二)。若受地球磁場的作用力為F1,受電流產生的磁場作用力為F2,合力為F(圖二),則F1/F2的比值為【4/3】。 (3)
3.
載流導線的方向與磁場方向【平行】時不受力,導線與磁場方向【垂直】時受力最大。 4.
當電流與磁場方向垂直,磁場方向由下向上,且電流由南向北通入導線時,導線就向【東】移動。 5.
(1)
AB導線受到I1產生的磁場作用場作用,其受力方向應 (2)
A'B'導線受到I1產生的磁場作用,其受力方向應 (3)
在I1的東邊置一磁針,則磁針的N極指向【北方】。 6.
7.
(1)
馬蹄形磁鐵的磁場方向為向【下方】。 (2)
粗銅線受力的方向為【左方】。 8.
(甲):【右方】;
(乙):【左方】;
(丙):【左方】。 9. 請標出右圖(二)(三)中,分別指出場磁鐵為N極或S極: (1)
圖(二)A為【S】極, (2)
圖(三)B為【N】極。 10. 導線電流愈小,在磁場中受力愈【小】,外界磁場愈強,導線在磁場中受力愈【大】。 11. 12.
兩條長直導線x、y平行固定穿過一紙面abcd,導線通有 (1)
(2)
導線Y(在導線X迼成的磁場中)受力方向為A、B、C、D的那一個方向?【B】。 (3)
若導線x、Y間隔 (4)
承(3),P、Q兩點的磁場方向何者正確? 13.
14. 以兩細線將一直導線懸於兩磁極中,導線長度方向和磁場方向垂直,如上圖,當導線通電流時,導線受力的方向朝【左方】。 15. 試回答下列各問題: (1)
(2)
如果將此兩種帶電粒子水平射入水平磁場中如圖二,則因磁力之作用,A粒子必向【上方】彎曲,B粒子則向【下方】彎曲。 |