108年指考物理考題

單選題

(          )9.   如圖所示，在yz平面的環形金屬線圈以坐標系原點O為中心，xy平面為水平面，地球磁場指向 +y方向。位於原點O處的小磁針，可繞z軸在xy平面自由轉動，當環形線圈中的電流為2.0安培時，磁針與 +x軸的夾角為37°。若要使磁針與 +x軸的夾角變為45°，則環形線圈中的電流應調整為多少安培？
(A)1.0　(B)1.5　(C)2.0　(D)2.7　(E)3.5。

                   

解答

利用右手安培定理

可參考維基:右手安培定律 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%89%E5%9F%B9%E5%AE%9A%E5%BE%8B

因為Y軸方向力固定(地球磁力作用)

所以利用

先求出磁場,再利用角度轉換算出新磁場，轉為新的電流

所以

B(舊電流)=2*u/2R

B(舊電流)*1/tan(37)=B(地球磁力)=2*u/2R*3/4

B(新電流)=B(地球磁力)*1/tan(45)=2*u/2R*3/4

I(新電流)=2*3/4=1.5

所以答案(B)

想知道108指考試題與詳解，請至108指考詳解與解析

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