學測物理模擬卷 V1|第 15 題
第二部分:混合題組
甲、乙兩條完全相同的無限長直導線,互相平行且垂直穿過水平桌面,相距 d = 0.20 m 且位置始終保持固定不動。其中甲導線的電流固定為 10A;乙導線的電流則是 t < 3 s 時關閉,自 t = 3 s 起以固定速率增大。
今某生將磁場探測器放置於兩導線連線的正中央 P 點,並記錄下此磁場探測器量得的磁場大小 B,並繪製成 B-t 圖,如圖(13-1),位置示意圖如圖(13-2)。
圖(13-1):

圖(13-2):


- t=0~t=3 時的 B-t 圖斜率大小變小
- t=0~t=3 時的 B-t 圖斜率大小不變
- t = 3 s 後,磁場 B 會持續增大,不再出現磁場為零的最低點
- t = 3 s 後,磁場 B 仍會降為零,但降為零的時刻提前
- t = 3 s 後,磁場 B 仍會降為零,但降為零的時刻延後
提示
P′ 在甲外側,距甲 0.10 m、距乙 0.30 m,兩導線都在 P′ 同一側。想想 t<3 只有甲時斜率如何,以及 t>3 兩場同向還是反向。
正確答案
正解:B、C
詳解
A. 錯誤。t=0~3 只有甲導線(定值電流)貢獻,B 為定值、斜率恆為 0,並非「變小」。
B. 正解。t=0~3 時乙關閉,只有甲的定值場,B 為水平線、斜率大小仍為 0,與原圖相同。
C. 正解。P′ 位於甲外側,甲、乙在 P′ 同側使兩磁場同向相加,t>3 後 B 持續增大,不會出現為零的最低點。
D. 錯誤。P′ 處兩場同向不會抵銷,B 不會降為零,談不上「提前」。
E. 錯誤。同理 B 不會降為零,「延後」的前提不成立。