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113-學測-自然-題組-44-46
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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。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
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
d
d
時,迴路的應電流量值為
I
\ce{I}
I
。在磁鐵棒速度或迴路性質改變下,而迴路電阻仍為
r
r
r
、磁鐵棒中心與環圈甲中心之距離仍為
時,下列敘述哪些正確?(應選2項)
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d
d
d
A
若將環圈甲的面積增大,但磁鐵棒速度不變,則
I
\ce{I}
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
\ce{I}
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
\ce{I}
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
\ce{I}
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
\ce{I}
I
不會改變
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)
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