磁力的来源两运动中的电荷产生磁力.ppt

例題：在「電流的磁效應」實驗中，下列敘述何者為正確？ (A)電流天平線路應與螺線管線路串聯 (B)取數據時，電流天平之 U 形金屬環應儘量維持水平 (C)電流天平之電流與螺線管線路中之電流無關 (D)電流天平金屬環在螺線管外之一端上所加質量可用粗短線 或適當砝碼 (E)將電流天平插入螺線管時其 U 形金屬環不能太靠近螺線管 邊緣端口。 [71.日大] 答案：(B)(C)(D)(E) 例題：某君做「電流磁效應」的實驗時，發現只有一個安培計可用。因此他將電流天平，產生磁場的螺線管線圈，可變電阻和安培計串聯在一起，然後再接到電池上。結果電流達到 i 值時天平達到平衡，此時天平之砝碼重為 m。當電流增加到 3i 時，要使天平平衡，砝碼重應增加到 (A) 2m (B) 3m (C) 4m (D) 6m (E) 9m。 [64.日大] 答案：(E) 例題：設電流天平中流過金屬環之電流為 i1，流過螺線管之電流為 i2 時，天平恰成平衡。今將電流 i1，i2 作如下的改變（負號表示電流方向改變），問在何種情況天平仍可保持平衡？ (A) i1 變成 - i1，但 i2 不變 (B) i2 變成 - i2，但 i1 不變 (C) i1 變成 - i1，同時 i2 變成 - i2 (D) i1 變成 i2 ，同時 i2 變成 i1 (E) i1 變成 - i2，同時 i2 變成 - i1 。 [67.日大] 答案：(C)(D)(E) THE END * 例題：半徑為 R，載有電流 i 的半圓形導線，如右圖所示，在磁場強度為 B 的均勻磁場中所受到的磁力為何？ R B C D i ΔF θ θ 磁力方向：向上 R B i 例題：承上題，如將導線改為如右圖所示的封閉迴路，則所受磁力為何？ 答案：所受磁力為零，因半圓弧段導線與下面直導線所受磁力大小相等，方向相反，互相抵消。 一般結論： 封閉載流線圈在均勻磁場中所受的磁力為零。 一任意形狀的載流導線在均勻磁場中所受的磁力，等於其頭尾兩端相連直導線所受的磁力。 例題：如右圖所示，一半徑為50公分，弧長所張之圓心角為 60o 之導線。當導線通以 10 安培的電流，且放在大小為 0.2 特士拉的均勻磁場中，則此段弧形導線所受之磁力大小為若干？ 60o 答案：1 牛頓 例題：一半徑為 R 的圓形導線，通以順時針方的電流 i ，置於一均勻的磁場 B 中，如右圖所示，則線圈上因磁力所產生的張力為何？ F T T i 答案：T＝ iRB 例題：將一柔軟導線彎成星形迴路(如圖)，並將它置於一光滑水平桌面上，通以交流電流，則星形迴路： (A)會變形使其所圍面積變小 (B)會變形使其所圍面積時增時減 (C)會變形使其所圍面積增大 (D)必須要有外加磁場存在，再通以電流，才會變形並改變其所圍面積。 [75.日大] 答案： (C) 星形迴路相鄰導線產生互相排斥的磁力 長直導線 1 在長直導線 2 處所生的磁場大小 導線 2 ，單位長度所受的磁力 兩導線所受磁力大小相等方向相反。 兩導線電流同向時互相吸引，電流反向時互相排斥 。 兩平行載流長直導線間的磁力： 安培（電磁學中的基本單位）的定義： 如果兩條載有相同電流的無限長直導線，在真空中互相平行排列，相距一公尺，而導線上每公尺長的磁力為 2 × 10 -7 牛頓時，則導線上的電流定義為一安培。 例題：三條長直平行導線在同一平面上，其電流及導線距離如右圖所示；導線丙單位長度之受力為__________。 [86.日大] 答案： 0 d d 丙 乙 甲 i i 2 i 例題：垂直紙面之四平行長直導線，分別穿過紙面上邊長為 a 的正方形四頂點 A、B、C及 D（如右圖）。導線上各通以電流 i。A、B及 C 導線之電流方向穿入紙內，D 導線之電流方向穿出紙外。求 (a)中心線上一點 P 其磁場之量值及方向； (b)在 D 導線上單位長度所受力之量值及方向。 [78.日大] B C A D P § 9- 4 載流線圈在磁場中所受的力矩 線圈在均勻磁場中受到的力矩： 載有電流 i 的 N 匝線圈，其線圈面積為 A，置於均勻磁場 B 中，則所受到的力矩為 矩形線圈的証明在下頁。 此結果對任意形狀的線圈均成立。 證明：以中心軸為轉軸，左右兩段導線產生的合力矩 例題：有一正三角形線圈 AB