第十二章电流与磁

1、第十二章電流與磁一. 磁鐵的性質與成因1. 磁鐵：具有磁性而能吸引鐵屑的物體，稱為磁鐵。I. 磁針靜止時，其指南方的一端，稱為，用字；表示指北的一端稱 用字表示。II. 以線懸著的磁鐵自由轉動後靜止，其 指向地球之 0III. 磁鐵的兩極性質不同，。VI.磁鐵的磁性在它的 最強，稱為 ； _磁性最弱，稱為 區。V.每一磁鐵的 N極、S極不能單獨存在，必 ;而靜電荷可以正、負二. 磁化與磁鐵的分類1. 磁化：磁性物質受磁力的感應，本體也能具有磁性，這種情形叫做 02. 磁性物質被磁化時，其靠近磁鐵的一端，生成與該磁磁性；而遠端生成與該極03. 暫時磁鐵：4. 永久磁鐵：三. 磁鐵的分割1. 不管

2、用何種方式，將一磁鐵截成兩段時，每一段仍同時具有N極及S極。2. 橫切與縱切I. 橫切垂直磁軸切割：切口處會顯出相異的磁極。II. 縱切平行磁軸切割：切口處不顯出新的磁極，只是將磁鐵一分為二，形 成兩個新磁鐵。一. 磁場1. 磁場：磁力所達到的範圍稱為磁場，唯一有及的物理量。2. 切線方向即為受力方向。3. 在磁場中放置一小磁針，則磁針 所指的方向，代表該點的 。 二磁力線1. :鐵屑在磁場中所排成的曲線。2. 每一條磁力線都是一條 ，在，其方向是從 N極指向S極；但在，則是從S極指向N極。3. 磁力線上任一點的切線方向即為該點的磁場方向。即磁針所指方向4. 磁力線 ，表示磁場強度愈 _。5.

3、 磁力線之間。三地磁1地磁：地球的周圍空間存在的磁場，使指南 針指在。2. 在地球附近的空間分布著許多由地磁所產生的的磁力線，如果在地球上任一點放置一具可以自由轉動的磁針，則該磁針必受有磁力，而沿磁力線方向而呈南北方向排列。如右圖所示一. 電流的磁效應1. 電流的磁效應：任何金屬導線或線圈，當通有電流時，在其周圍都可產生這種 ，稱為電流的磁效應。2. 長直導線的磁場：通有電流的導線穿過一厚紙版，版上均勻散布鐵屑，並輕敲紙版，鐵屑排成許多，其磁場方向可用決定，且磁場方向與電流方向 。二. 安培右手定則1.安培右手定則右手定則：假设用右手握住導線，以伸直的 的方向表示電流的方向，則其餘四指彎曲的方

4、向，即為磁場或磁力線方向如右圖。其 與成正比，但和導線間的距離成反比。2由磁針N極的偏轉方向判別磁場方向一、增強導線周圍磁場的方式：二、螺旋形線圈電流的磁場：彎曲的四指表示電流方向，大拇指的方向是線圈內磁力線的方向即磁場的N極。線圈內磁場強度與導線上的電流大小成亦和線圈上每單位長度所含的匝數成正比。三、電磁鐵：將一軟鐵棒插入一螺線形線圈的內部，則當線圈通有電流時，線圈內 部的磁場使鐵棒磁化，使得磁場強度大為增強，但當電流切斷時，則線圈及軟鐵棒 的磁性隨著消失。四、用途：安培計、伏特計、電鈴 .一.馬達:原理：I. 當電流通過線圈時，線圈會產生磁場，使鐵芯帶有磁性而形成 ，電磁鐵與線圈外圍的而，

5、線圈因此而轉動。II. 線圈必須每轉半圈180。時，就改變輸入線圈的電流方向一次，才能讓線圈持續不停的轉動，持續轉動 半圓形金屬環。二.電話1.電話的構造：如右圖I. 話筒：由金屬薄板和一內裝碳石墨粉的盒子構成。II. 聽筒：由一電磁鐵和一金屬薄片所構成。2原理：I. 對話筒說話，金屬薄板震動而壓縮碳粉盒，碳粉被壓縮時，、;碳粉被壓縮疏鬆時， 、，因此電流隨聲音的和而做不同的變化。II. 變化的電流經電纜而傳送至另一電話的聽筒，電磁鐵之磁力強弱隨著 而變化，金屬薄片亦隨之振動，發出和發話者震動頻率相同的聲音。一. 電磁感應1. 法拉第的實驗歸納：當一個線圈內的磁場發生變化時，會因感應而產生電流

6、，這種現象稱，此電流稱為。2. 磁鐵和線圈發生相對運動時，運動速率 則磁力變化，產生感應電流也;運動停止時，磁力變化停止，感應電流亦停止。3. 法拉第定律：感應電流的大小和線圈內磁場變化的速率成 ，稱為法拉第定律。二. 發電機1.發電機馬達構造場磁鐵、電樞、集電環與發電機相似作用由磁場變化產生感應電流由電流產生磁場原理電磁感應電流磁效應種類交流與直流兩種交流與直流兩種簡易判別外力轉動線圈而感應電流留出對外供 電外來電流通入，而線圈轉動對外運作2. 應用冷次定律，決定感應電流的方向，如下圖所示老師講解01.一隻鐵釘放在二隻條形磁鐵附近，A、B與C、D分別為兩磁鐵的磁極，箭頭方向表示磁力線的方向，

7、如右圖所示。假设在此情況下，鐵釘的E端會吸引指南針的S極，以下敘述何者正確？QA端為N極、C端為N極 B端為N極、C端為N極 ©A端為S極、D端 為N極®B端為S極、D端為N極02.關於通有電流的長直導線，其產生的磁場，以下敘述何者錯誤？Q可以利用磁針測量磁場的方向假设在周圍放鐵粉，可以看出磁場的形狀，但無法知道磁場的方向©交流電或直流電都可產生磁場，使磁針偏轉 所產生的磁力線都是封閉曲線03.玲玲做電磁感應的實驗，將磁棒以 V的速率平移向左插入線圈內，檢流計的瞬間偏 轉情形如右圖所示。以下方法中，何者 不能產生更大的感應電流？©在磁棒速率不變下，將線圈

8、單位長度的圈數增加©在線圈不改變下，磁棒平移向左的速率增加為2V ©磁棒不動，將線圈以V的速率平移向右靠近磁棒 ©線 圈向右、磁棒向左，二者皆以 V的速率平移互相靠近04.通以電流的直導線，會在其周圍產生磁場，其磁力線的形狀為以下哪一種情形？©直線©曲線©同心圓 ©螺旋線05.小明在物理實驗室中發現磁針並不指向南北方向；他分析可能的原因是磁針附近 有：甲磁棒乙載流導線丙銅棒丁毛皮摩擦後的塑膠尺。你認為正確 的原因是僅甲甲乙© 乙丙乙 丁06.A、 B 兩平行導線，垂直於水平放置的紙面，今同時通以 電流產生磁場如右圖

9、所示 ，其電流的方向，則以下何 者是正確的？©A A 向上， B 向下 ©B A 向下， B 向上 ©C A 、B 均向上 ©D A、B 均向下07.如右圖，直導線通以由上向下的電流I，以下敘述何者 錯誤？©A 置於 A 處的小磁針會向東偏轉©B 當電流變大時，磁針的偏轉角度會變大 ©C 電流 I 在 B 處產生的磁場方向為向南 ©D 將導線接上交流電時，仍有上述現象08.右圖中，導線 X 與紙平面垂直，且載有流入紙面內的電流。 這個電流所產生的磁場將會在圖上某一處與地磁的方向一致， 該點位置於©A 點

10、1 ©B 點 2 ©C 點 3 ©D 點 4 09 水平導線電流面向你流過來，那麼導線下方磁場方向是©A 向你的右側 ©B 向西 ©C 向東 ©D 向你的左側10. 關於通有電流的長直導線，其產生的磁場，以下敘述何者錯誤？©A 可以利用磁針測量磁場的方向©B 假设在周圍放鐵粉，可以看出磁場的形狀，但無法知道磁場的方向©C 交流電或直流電都可產生磁場，使磁針偏轉©D 所產生的磁力線是封閉曲線11. 將一不具磁性的長鐵釘彎成 U 形，然後在鐵釘上纏繞漆包 線，並刮除漆包線兩端引線前端局部的

11、絕緣漆，然後將線 圈的引線前端分別以導線連接電池與開關，如右圖所示。 當按下開關，線圈接通電流時，會產生以下哪一種情形？©鐵釘具有磁性，左端為 N極，右端為S極 ©鐵釘具有 磁性，左端為 S 極，右端為 N 極 ©C 鐵釘具有磁性，但兩 端的極性不能確定 ©D 由於長鐵釘變成 U 形，所以鐵釘不 具有磁性12. 通以電流的螺旋線形線圈，再線圈中放入以下哪一種物品，可以增加磁力？竹筷銅棒 ©鐵釘玻璃棒13. 右圖中的線圈位於鉛直面上，則磁針的N極在導線通電後偏向©東方西方 ©南方 ©北方14右圖為甲、乙兩個形狀大小相

12、同的銅線圈，甲在上 方，乙在甲的下方，通上電流後，甲、乙兩線圈會©互相吸引 ©互相排斥 ©無作用 ©向右轉動15. 右圖中，雅雅將一長直的軟鐵棒纏繞線圈，並在軟鐵 棒兩端附近各放甲、乙兩羅盤，當按下開關，線圈上 通有電流時，則甲、乙兩羅盤 N極之偏轉方向為©甲、乙均為順時鐘©甲、乙均為逆時鐘©甲為順時鐘，乙為逆時鐘©甲為逆時鐘，乙為順時鐘16. 在機場或港口附近常見有大型機具來搬運貨櫃，貨櫃外殼是由鐵製成。以下何者不是此機具用來搬運鐵櫃的設計方法？©調整電流的頻率，可改變搬運的速度©使用器材為電

13、磁鐵©增加線圈數，可搬運更重之物體©增大電流，可使磁力增大17. 電磁鐵的磁極是由©電流方向而定©電流強度而定 ©導線的粗細而定©鐵芯的粗細而定18. 長度相同的三個螺線形線圈中通以相同的電流，則以下何者的磁力最強？ ©10匝線圈 ©20匝線圈 ©50匝線圈 ©以上均相同19. 在馬達的結構中，何者 不會隨著轉軸轉動？©線圈 ©鐵芯 ©金屬環 ©電刷20. 吸塵器、電扇、吹風機、日光燈、音響喇叭、電爐、洗衣機；上述有幾項是以馬達 為動力的電器？©

14、3©4 ©5 ©621. 馬達是將©力學能轉變為電能©電能轉變為化學能©化學能轉變為電能©電能轉變為力學能的裝置。22. 電話的話筒使用到哪一個原理或定律的說明？歐姆定律安培定律©質量守恆定律亞基米得原理23. 電話的聽筒使用到哪一個原理或定律的說明？©A 歐姆定律©B 安培定律©C 質量守恆定律©D 亞基米得原理24. 在以下四種情況中，哪一個線圈所產生的感應電流方向與其他三個不同？圖中箭 頭表示磁鐵或線圈的運動方向25. 下圖為線圈感應電流的情況，何者正確？©A

15、 甲乙感應電流方向相同 ©B 丙丁感應電流相向相同©C 甲乙丙丁皆有感應電流產生©D 丙丁感應電流方向相反26. 一螺線形線圈在以下哪一種情況下，線圈會產生感應電流？©A 將線圈依南、北方向放置©B 在線圈旁放一塊磁鐵©C 當一棒形磁鐵通過線圈©D 將線圈連接電池27. 右圖中，為一接有檢流計的螺線形線圈，並在附近放置一根 磁棒，觀察檢流計指針偏轉，則以下何者正確？©A 檢流計指針偏轉表示線圈產生感應電流©B 只有磁棒 N 極進出線圈時，檢流計指針才會偏轉©C 磁棒進出線圈的速率越快，檢流計指針

16、偏轉角度愈小©D 假设磁棒靜止不動，改以線圈靠近磁棒時，則檢流計指針不會偏轉28. 以下敘述何者 錯誤 ？©A 直流電動機乃是將電能轉變成機械能的裝置©B 有電流即可形成磁場，同理有磁場即可形成感應電流©發電機乃是將機械能轉變成電能的裝置感應電流的大小和方向並不固定29. 兩電路緊鄰放置如右圖，按下開關接通電路一段時間後，在切斷開關形成斷路。假设接通電路瞬間，流經電阻器的電流由左向右，則以下敘述何者正確？.©接通電路瞬間，電磁鐵的左端為 N極 ©接通電路一段時間後，安培計測得的電流不為零©切斷開關瞬間，流經電阻器的電流由右向

17、左©切斷開關一段時間後，電磁鐵的左端為N極30. 以下有關幾位科學家研究發現的敘述，何者錯誤？.©發現直導線通電流會使附近的磁針產生偏轉的是厄斯特發現將線圈放在變化的磁場內，線圈內會產生電流的是安培©發現太陽光通過三稜鏡後，會產生色散現象的是牛頓 ©發現一般金屬導線兩端電壓與通過電流成正比的是歐姆9實驗題組今以一玻璃板平放在條形磁鐵上，撒以鐵屑做三次實驗，分別造成右圖甲、乙、丙 三種圖像，在圖a、b、c表示三種不同排列方式的條形磁鐵；請答复第 12題：01.甲、乙、丙與a、b、c之對應，以下何者正確？©甲一a ©乙一c ©丙

18、一b ©丙一c02.由丙圖，可看出©磁棒兩端的磁場較中間部位強©磁力線的方向©磁棒兩端的磁性©以上皆是如右圖在導線的正西方 C點放一小磁針，請答复第 35題：03.此磁針N極指向何方？©東 ©西 ©南 ©北04.在導線正北方，放一小磁針，則通電流後磁針的N極理論上應指向©東©西©南©北05.承4題，小美發現磁針並非完全依理論上所指向偏轉，其原因可能是(©溫度的影響受地磁的影響 ©空氣溼度的影響(©地球自轉的影響在螺旋導線管中放入數根軟鐵

19、棒，導線通以電流，在左側方水平放置一羅盤，如右圖所示；試答复第68題：06 .圖中羅盤內指針的指向，以下哪一個正確？07.假设將線圈中的鐵棒移走，則線圈的磁場對磁針的作用力©不變 ©增加©減少©完全消失08.假设將線圈中的鐵棒移走，則線圈的磁場對磁針的作用力©甲丙丁乙©丁乙丙甲 ©甲丙乙丁 ©乙丁丙甲阿貴發現當磁鐵靠近或遠離線圈時，線圈內的磁場就發生變化，此時線圈會有電流 產生，檢流計的指針也會發生偏轉，請答复第0910題09.阿貴將一磁棒自右圖之位置自由落下，貫穿線圈，而產生感應電流，則檢流計 指針偏向應為：&#

20、169;先偏向a,後偏向b ©先偏向b，後偏向a © 直偏向a © 直偏向b10. 以下各圖中，當阿貴把右側的電路開關剛接通時，電源V產生電流li,使左側線圈產生感應電流12。何者的Il與I2方向都正確？Q學生DIY01.磁鐵棒保存的方法，以下何者最正确?02.以下有關磁化的敘述，何者 錯誤 ？金屬皆可被磁化軟磁鐵當磁化的原因消除後，便不再有磁性©磁性物質置放於磁場中可被磁化©鋼棒被磁化後，會形成永久磁鐵03.以下敘述何者 錯誤 ？©A 正電荷或負電荷可單獨存在©B 磁鐵的 N 極或 S 極可單獨存在 ©C 磁鐵的

21、磁極是同性相斥，異性相吸©D 電荷是同性電相斥，異性電相吸04.以下有關電與磁的敘述，何者 錯誤 ？©A 愈接近磁極，磁力線分布愈密集 ©B 每條磁力線都是封閉的平滑曲線©C 電荷一定正、負成對出現 ©質子與電子的帶電量大小均為一根本電荷 | e |= 1.6X10-19庫 倫，但電性正、負相反05.在右圖中，羅盤置於右邊導線束的正上方，電路未接通 時磁針在南北方向，接通後以下何者是 錯誤 的敘述？ ©整束導線上的總電流是安培計上讀數的五倍五匝線所造成磁針的偏轉角度是單匝時的五倍©磁針N極向西偏轉 ©D 線束周圍產

22、生環形的磁力線06.以下物體中 ，有幾個物體能使其附近的小磁針不再指向南北方向？甲磁鐵棒乙銅棒丙通有電流的導線丁毛皮摩擦過的塑膠棒©1個©2個©3個 ©4個07.如右圖，導線重直穿過紙板，在板上撒下少許鐵粉，發現愈 近中心處，鐵粉愈清晰的以同心圓排列。假设導線的電流增大， 則排列的更規則。僅由以上鐵粉圖樣的觀察， 不能推知以下哪 一項理論？©愈接近中心處，磁場強度愈強©磁力線呈封閉的同心圓©推知磁場方向是順時針方向©D 電流愈大，產生的磁場強度愈強08.地球磁場的磁力線其方向是©A 由南方指向北方

23、9;B 由北方指向南方 ©C 由東方指向西方 ©D 由西方指向東方09.一常直導線上有電流通過時，其周圍會有磁場產生，以下敘述何者正確？©磁力線的形狀為封閉的同心圓©磁場方向與電流方向平行©磁場強度大小和10.如右圖所示，線圈內插有玻璃棒，當電路接通時，則至 於線圈右側的磁棒將被吸引不受影響©被排斥 被排開後再吸引11. 如右圖，敏敏將一長直的軟鐵棒彎成U 形，然後在棒上纏繞線圈，並在左下方放一磁棒，當按上開關，線圈通上電 流時，則©A U 形軟鐵棒具有磁性，左端為 N 極，右端為 S 極，並排 斥磁棒 ©B U

24、形軟鐵棒具有磁性，左端為 N 極，右端為 S 極，並吸引磁棒©CU 形軟鐵棒具有磁性，但兩端的極性不定，故有時吸引磁鐵，有時排斥磁鐵©D 由於軟鐵棒彎成U 形，不能成為電磁鐵，故不具有磁，且不對磁棒產生吸 引或排斥12. 如右圖，雅雅將一長直的軟鐵棒彎成U 形，然後在棒上纏繞線圈，並在軟鐵兩端附近各放甲、乙兩羅盤，磁針 N 極 皆指向右方，當按上開關，線圈上通電流時，則甲、乙兩 羅盤磁針 N 極之偏轉方向為©A 甲、乙均為順時針©B 甲、乙均為逆時針©C 甲為順時針、乙為逆時針 ©D 甲為逆時針、乙為順時針13. 右圖為喇叭示意圖，線

25、圈緊繞在薄紙筒上， 其中磁鐵固定不動，假设在線圈上通以電流， 試問線圈如何運動？©A 向左 ©B 向右 ©C 左右來回振動 ©D 不動14. 話筒內的碳粉盒，因金屬薄板振動而壓縮較緊密時，會產生何種現象？電阻小，電流小電阻小，電流大 ©電阻大，電流小電阻大，電流大15. 目前通訊的線路以何種纜線傳遞訊息的效果最好？©塑膠電纜 ©光纖電纜 ©高分子電纜 ©銅電纜16. 如右圖所示，將一導線摺成兩段，併攏放在桌上，然後接上電池 及開關。導線上面放一羅盤，導線方向與磁針指示的方向一致。 當按上開關，電路接通時，

26、則磁針將17. 一螺線形線圈在以下哪一種情形下，線圈會產生感應電流？©將線圈依南、北方向放置©在線圈旁放一塊磁鐵©當一棒形磁鐵通過線圈©將線圈連接電池©感應電流的大小視磁場變化的18. 以下敘述何者錯誤？©有電流時必有磁場©有磁場時必有感應電流速率而定©磁場不發生變化，感應電流隨即消失19. 將磁針放在右圖中的丁位置，則磁針靜止時，磁針S極所受磁力的方向為© © © ©20. 有關磁力線的敘述，以下何者正確？©磁力線是表示一個小磁針的 N極在磁場中所受的磁力方向 &

27、#169;磁力線是由安培在 電流的磁效應時所提出的觀念 ©磁力線是從磁鐵的N極到S極，所以磁力線非圭寸 閉的平滑曲線 ©任何兩條磁力線可能會相交21. 右圖導線束的正上方分別放有甲、乙兩個羅盤。開關接通後， 以下有關羅盤指針 N極偏轉的敘述，何者正確？©甲羅盤磁針N極會向西偏轉 ©甲羅盤磁針N極不會偏轉 ©乙羅盤磁針N極會向東偏轉 ©乙羅盤磁針N極不會偏轉22. 如右圖，導線垂直穿過紙板，在板上撒下少許鐵粉，發現 愈接近中心處，鐵粉愈清晰的以同心圓排列。假设導線的電 流增大，則排列得更規則。 僅由以上鐵粉圖樣的觀察，不 能推知以下哪一

28、項結論？©愈接近中心處，磁場強度愈強©磁力線呈封閉的同心圓©推知磁場方向是順時鐘方向©電流愈大，產生的磁場強度愈強23. 以等長的相同導線繞在相同的鐵棒上，製程四個電磁鐵如以下各圖。使用時，何者 的磁力最強且N極在右？24. 右圖中，雅雅將一長直的軟鐵棒纏繞線圈，並在軟鐵 棒兩端附近各放甲、乙兩羅盤，當按下開關，線圈上 通有電流時，則甲、乙兩羅盤 N 極之偏轉方向為甲、乙均為順時鐘 甲、乙均為逆時鐘 ©甲為順 時鐘，乙為逆時鐘 ©甲為逆時鐘，乙為順時鐘25. 在機場或港口附近常見有大型機具來搬運貨櫃，貨櫃外殼是由鐵製成。以下何者不是此

29、機具用來搬運鐵櫃的設計方法？©A 調整電流的頻率，可改變搬運的速度 ©B 使用器材為電磁鐵 ©C 增加線圈數，可搬 運更重之物體 ©D 增大電流，可使磁力增大26. 如右圖，Ki、K2閉合一段時間後，甲、乙兩螺線管間的作用是©A 互相排斥 ©B 互相吸引 ©C 無作用力 ©D 不能確定27. 兩電路緊鄰放置如右圖，按下開關接通電路一段時間後， 再切斷開關形成斷路。假设接通電路瞬間，流經電阻器的電 流由左向右，則以下敘述何者正確？©接通電路瞬間，電磁鐵的左端為 N極 接通電路一段 時間後，安培計測得的電流不

30、為零©切斷開關瞬間，流經電阻器的電流由右向左©D 切斷開關一段時間後，電磁鐵的左端為 N 極28. 一螺線形線圈在以下哪一種情況下，線圈會產生感應電流？©A 當一棒形磁鐵通過線圈之過程©B 線圈內放置一棒形磁鐵©C 將線圈連接電池©D 依南、北向置放29. 右圖中，為一接有檢流計的螺線形線圈，並在附近放置一根磁棒，觀察檢流計指針偏轉，則以下何者正確？ ©A 檢流計偏轉表示線圈產生感應電流©B 只有磁棒 N極進出線圈時，檢流計指針才會偏轉©C 磁棒進出線圈的速率愈快，檢流計指針偏轉角度愈小©D 假

31、设磁棒靜止不動，則檢流計指針不會偏轉30. 以下何種情況下，能使線圈中產生感應電流？©線圈中的磁場發生變化©線圈中的電場發生變化©使線圈作加速度運動©使線圈做等速度圓週運動31. 用一條漆包線繞一個線圈，接上一個電阻R, 個檢流計A ,如右圖所示；將一磁棒移近線圈，如何使檢流計上的指針偏轉 角度變大？(©增加電阻 增加線圈匝數 ©減緩磁棒移動的速度換成測量範圍較大的檢流計32. 如右圖所示，當磁棒向左移動接近繞在紙筒上的線圈時， 以下敘述何者正確？©A 電阻器上的感應電流方向向左，磁棒移動愈快，感應電 流愈大 ©B 電阻器上的感應電流方向向左，磁棒移動的快 慢不影響感應電流大小©C 電阻器上的感應電流方向向右，磁棒移動愈快，感應電流愈大©電阻器上的感應電流方向向右，