一、選擇題 ( )1、有一垂直的導線,其電流方向為由下向上;則: (A)導線北方的磁針向西偏轉 (B)導線北方的磁針向東偏轉 (C)導線東方的磁針向北偏轉 (D)導線東方的磁針向南偏轉。 A
( )2、若將一螺線管兩端所施的電壓加倍,螺線管的半徑加倍,其他條件(導線半徑、螺線管長度和匝數)都保持不變。則螺線管中心的磁場強度將會: (A)不變 (B)增為 2 倍 (C)增為 4 倍 (D)減為 倍。 ( )3、有兩平行長直導線各載有同向電流I安培和2I安培.兩導線相距為d,則請問合磁場為零之處距離I安培導線若干? (A) (B) (C) (D) 。 B B
( )4、若以兩種不同的電線分別繞成兩個線管;若兩電線的截面積比為2:1,所繞成的螺線管管長2:1,管截面積半徑比2:1,所繞匝數相同。今欲使螺線管中心的磁場強度相同,則兩螺線管所耗電功率的比為: (A)1:1 (B)1:2 (C)1:4 (D)1:8。 D
( )5、下列關於磁場性質的敘述何者正確? (A)在均勻磁場中,一長方形載流線圈所 受磁力必為零,而其他形狀之載流線 圈之受力不一定為零 (B)平面載流線圈在均勻磁場中所受的力 和線圈面積成反比,與線圈形狀無關 (C)一帶電質點在一定空間做等速度運動 ,則此空間的磁場必為零 (D)帶電質點在均勻磁場中運動時,磁場 對該質點不做功。 D
( )6、若一個電子射入均勻的磁場中,電子速度垂宜於磁場方向,在磁場中做圓周運動,半徑為R。若入射電子的動能增為原來動能的4倍,則電子所做的圓周運動半徑會變成原來的幾倍: (A) (B) 1 (C) 2 (D) 4 。 ( )7、將一個帶電粒子射入均勻的磁場中,若此帶電粒子在磁場中做沿著x軸的直線運動,則磁場與x軸的夾角可能為多少度: (A)0 (B)30 (C)45 (D)90。 C A
( )8、如右圖所示,有甲、乙和丙三條載流長導線長度均為L,分別相距為d,甲導線電流為I方向向下,乙及丙導線電流為I方向向上;則試問丙導線所受磁力大小若干: (A) (B) (C) (D) 。 A
( )9、承上題,則乙導線所受的磁力大小為若干? (A) (B) (C) (D) 。 ( )10、 若有一帶電質點在均勻磁場中運動,磁磁場強度保持不變,則質點的下列何者不變? (A)動量 (B)受力 (C)速率 (D)速度。 D C
( )11、如右圖所示,有一導線ab放置於均勻磁場中,磁場強度為B,導線的電流為I,則導線所受的磁力大小為何? (A)IB (B)2IB (C)3IB (D)無法測得。 ( )12、承上題,導線ab所受磁力的方向為: (A)向左 (B)向右 (C)向上 (D)向下。 A C
( )13、如圖所示,有一載流導線放置於一均勻磁場中。若測導線所受的磁力為零,則磁場方向可能為: (A)↑ (B)↓ (C)→ (D)垂直射入。 ( )14、若電流流動的方向是由試卷穿出紙面,則產生磁場方向為 (A)反時鐘方向 (B)順時鐘方向 (C)與電流反向 (D)與電流同向。 C A
( )15、長直載流導線附近之磁感應B與該點至導線之最短距離r之關係為 (A)與r成正比 (B)與r成反比 (C)與r2成正比 (D)與r2成反比。 ( )16、當兩平行導線載有反向的電流時,則此兩導線 (A)互不相干 (B)互相吸引 (C)互相排斥 (D)會變成互相垂直。 B C
( )17、將一束β粒子由東向西垂直射入一個指向北方的均勻磁場,則該束β粒子將偏向哪個方向? (A)東 (B)南 (C)上 (D)下。 ( )18、若以0.2安培的電流通入長為20公分,圈數為1000匝的螺線管中,則螺線管內部中間附近的磁場為多少特斯拉?(特斯拉-公尺/安培) (A)2π×10-3 (B)4π×10-3 (C)2π×10-4 (D)4π×10-4。 C D
( )19、有一長為0.5公尺之導線,載有10安培之電流,置於一強度為1.5特斯拉的均勻磁場中,兩者互相垂直,試求作用於導線之力為多少牛頓? (A)5.0 (B)7.5 (C)15 (D)30。 ( )20、在均勻磁場中,有一垂直於磁場之帶電粒子射入此磁場,其運動軌跡為: (A)圓 (B)拋物線 (C)雙曲線 (D)直線。 B A
二、填充題 1. 一電子以v=5×105公尺/秒的速率垂直射入均勻磁場中,若電子所受的磁力為3.2×10-13牛頓,且知電子帶電量為-1.6×10-19庫侖,則該磁場強度為 特斯拉。 4
2. 如圖,一般通電流之金屬導線AB放置於磁場中,磁場方向為東西向,導線與磁場方向垂直,則通了電流後(電流自紙面外進入紙面)導線會向 方偏動(以東、西、南、北、內、外作答)。
3. 一水平放置的圓形線圈,若通以順時針方向的電流,則此線圈中心處的磁場方向為向 。 4. 向北方運動的質子,感受到向上的磁力作用,則該處的磁場方向,指向哪一個方向 ? 。 5. 將一磁針放在通有電流南北向置放的導線下方,觀察者由導線上方看到磁針沿逆時針方向偏轉,則可推知,導線中電子流的方向為 。 下 西 由南向北
6.單位正磁極在磁場中所受磁力的大小與方向,稱為該點的 。 7.磁場強度的單位: MKS制(SI制)為 , CGS制為 。 8. 若有一個單匝的圓形載流線圈,其線圈半徑為a,電流為i,則線圈中心的磁場大小 為 。 磁場強度 特斯拉 高斯
9. 有一螺線管,長度L,均勻纏繞線圈N匝,線圈內通電流i安培,螺線管截面半徑為a公分。 請問螺線管內的磁場強度為 特斯拉。 10. 有一帶電質點在均勻磁場中運動,運動電荷所帶的電量為q,電荷運動之速度為v,磁場強度為B,磁場方向和電荷運動方向的夾角為。則此帶電質點在此磁場中受力大小為 。
三、簡答題 1. 如右圖,若ia10安培,ib5安培,a=2 cm,b8 cm,L10 cm,則此線圈受力為若干牛頓? 答:
2. 如右圖,以柔軟導線彎成星形線圈,再將星形線圈平置於光滑無摩擦力的桌上,通以交流電,則此線圈的面積會如何變化?為什麼? 答:面積變大,星形線圈每一段導線鄰近的導線可以視為載有反向電流的導線,兩兩相斥,故面積會變大。