專技高考-醫事放射師放射線器材學(包括磁振學與超音波學)108 年第 33 題單選題
磁振造影頭部線圈(head coil)所產生的B1磁場單位向量為a,主磁場B0單位向量為b,則下列何者正確?
Aa‧b = 1
Ba‧b = -1
Ca × b = 1正確答案
Da × b = 0
C正確答案
B1 RF 場必須垂直於 B0 主磁場才能激發核磁共振,兩單位向量正交,外積大小為 1。
為什麼答案是 C
B1 必須垂直於 B0(夾角 90°),才能讓磁化向量被翻轉至橫向平面產生 MR 訊號。兩單位向量正交時,|a×b|=sin90°=1,故 C 正確。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 B1 RF 場必須垂直於 B0 主磁場才能激發核磁共振,兩單位向量正交,外積大小為 1。
B1⊥B0 → 內積 a·b=0、外積 |a×b|=sin90°=1,故選 C。
逐選項分析
A✕
a·b=1 代表兩向量同方向(夾角 0°),但若 B1 與 B0 平行,則無法產生力矩使磁化向量翻轉,無法激發 MR 訊號,違反 MRI 基本原理。
B✕
a·b=-1 代表兩向量反向平行(夾角 180°),同樣無法對 B0 方向的磁化產生翻轉力矩,不符 MRI 激發條件。
C✓ 正確
B1 必須垂直於 B0(夾角 90°),才能讓磁化向量被翻轉至橫向平面產生 MR 訊號。兩單位向量正交時,|a×b|=sin90°=1,故 C 正確。
D✕ 陷阱
陷阱選項!若 a×b=0 代表兩向量平行(外積為零向量),這與 A、B 同義。考生若混淆內積、外積定義可能誤選。正確情況是內積為 0、外積大小為 1。
B1 與 B0 向量關係
| 關係 | 夾角 | a·b | |a×b| |
|---|
| 平行(同向) | 0° | 1 | 0 |
| 反平行 | 180° | -1 | 0 |
| 垂直(MRI正解) | 90° | 0 | 1 |
本題考內積與外積的物理意義。學生易記得「B1⊥B0」但混淆該選內積=0還是外積=1。記住:sin90°=1(外積最大),cos90°=0(內積為零),兩者皆可判斷垂直,但本題只有外積選項。