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國中教甄|理化理化103 年第 15 題單選題

四條完全相同的獨立的導線構成一正方形的迴路(導線間不互相接觸),如下圖,那一種電流組合可以使在正方形的中央之磁場為零?

題目圖片
AA
BB
CC正確答案
DD
答案與詳解
C
正確答案
正方形中央的磁場為四邊導線產生磁場的向量和。四邊都與中心共面,故各邊在中央的磁場皆垂直於迴路平面(同一條軸線上,只有射入或射出紙面之分)且量值相同;總磁場為零的條件是恰有兩邊射入、兩邊射出紙面,兩組對邊的電流各自同向即可滿足。

逐選項解析

AA✕ 錯誤
此組合的電流方向使四邊在中央產生的磁場未達「兩邊射入紙面、兩邊射出紙面」的條件,向量疊加後總磁場不為零。
BB✕ 錯誤
此組合的電流配置雖可使部分磁場互相抵消,但射入與射出紙面的磁場數目不相等,無法完全抵消,故中央總磁場仍不為零。
CC✓ 正確
DD✕ 錯誤

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