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國中教甄|理化理化107 年第 21 題單選題

一根磁棒由上而下以等速度 v 通過一線圈,如右圖所示,在時刻 ,磁棒的中心恰通過線圈。若由上方俯視線圈電流為逆時針方向為正,則磁棒剛進入線圈至完全脫離線圈,其電流隨時間的關係圖為下列何者?

題目圖片 1/21 / 2
答案與詳解
C
正確答案
磁棒中心通過線圈時磁通量變化率為零,電流過零;之前磁通量增加產生正向逆時針電流,之後磁通量減少轉為負向順時針電流,所以選先正後負的連續曲線 C。

逐選項解析

A✕ 易錯陷阱
A 畫成 t1 前正定值、t1 後負定值並瞬間跳變。感應電流大小與磁通量變化率有關,磁棒通過線圈時磁通量變化率會連續改變,且在中心通過時電流應過零,不會維持定值或瞬間跳變,與本題條件下的變化過程不同。
B✕ 錯誤
B 雖然也是跳變式圖形,但方向為先負後正。本題磁棒上 S 下 N 向下進入線圈時,先感應出正向逆時針電流,因此方向與本題判斷相反。
C✓ 正確
D✕ 錯誤

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