3. 例題:令一小金屬環從一均勻磁場區域之上方
A 處自由掉落,金屬圜的平面保持垂直於磁場
方向(如右圖),則下列敘述何者正確?
(A)當金屬環底部掉進磁場時,會受到磁力作
用而產生轉動(B)當金屬環只有下半部掉進磁
場時,會受到向上磁力作用(C)當金屬環全部
掉進磁場時,僅會受到重力作用(D)當金屬環
只有下半部掉離磁場時,會受到向上的磁力作
用(E)金屬環從A 處掉至B 處所需時間大於
A
B
2h / g (h 為A,B 間之距離) [79.日大]
答案:(B)(C)(D)(E)
4. 例題:一金屬細桿在寬度為,ㄈ字形
的導電軌道上,如下圖所示。量值為
B 的均勻磁場垂直於軌道面。金屬細
桿的電阻為R,導電軌道的電阻可忽
略不計,細桿由靜止開始,向右方
ℓ
以等加速度a 沿軌道滑行,當位移為d 時,細桿上的電流量
值為何?(感應電流所產生的磁場可以不計)[91.指定科考]
解:位移為時,細桿的速率,因此感應電動勢
d v 2ad
,
l vB 2ad l
B
2ad B
i
R R
l
電流
6. 例題:水平面上有一U 型軌道,其上有一可
滑動的導線,導線長度ℓ,質量m,電阻R。
設軌道無摩擦,無電阻。已知一外加磁場B,
均勻垂直向內,如右圖所示。在導線以速度
v 向右運動之瞬間, [84.日大]
(a)求導線內電流之大小及方向。
(b)求導線加速度之量值及方向。
(c)求導線動能對時間變化率之大小及正負。
ℓ m v
vB
(a) i
2 2 F i B v B
R
l
解: ;
(b) a
l l
m m Rm
;
2 2 2
k 2 2 E d 1 d 1 dv v B
(c) ( mv ) ( mv ) mv ( a)
t dt 2 dv 2 dt R
l
7. 例題:有一邊長為d 的正方形線圈,線圈電
阻為R。線圈內有一半的地方沒有磁場,另
一半則有均勻但隨時間改變的磁場B(t)。磁
場與線圈面垂直,方向為射出紙面,如右圖
所示。設B(t) = ct,其中c 為正的常數。
(1)求線圈中感應電流的大小。[85.日大]
(2)線圈所受磁力的方向為何?
(3)求線圈在t 時刻所受磁力的量值。
d
d∕2
B(t)
2
2 1 d 1 cd
解: (1) i (ct d )
(2) ←
R R dt 2 2R
2 2 3 cd c d t
(3) F idB d (ct)
2R 2R