物理 電磁學 — 電磁感應 挑戰 DSE Paper 1A 電磁感應難題練習 涵蓋法拉第定律、楞次定律、感應電動勢計算、渦電流、交流發電機等核心概念，包含應用題與概念辨識題。 📝 10 題 ⏱️ 模擬 DSE 配速 21 分鐘 📅 Aug 11, 2026 📖 練習模式 即時批改 · 每題顯示詳解 🎯 模擬考試模式 DSE Paper 1A 配速 · 完場後才看答案 已完成 0 / 10 🔥 連對 0 第 1 題 一個矩形線圈在均勻磁場中繞垂直於磁場的軸勻速轉動。下列哪個陳述是正確的？ A 線圈中的感應電動勢恆定不變 B 線圈平面平行於磁場時，感應電動勢為零 C 線圈平面垂直於磁場時，感應電動勢最大 D 線圈平面平行於磁場時，磁通量變化率最大 詳解：線圈轉動時，磁通量隨角度變化，感應電動勢等於磁通量變化率。當線圈平面平行於磁場時，磁通量為零，但變化率最大，因此感應電動勢最大。選項A錯誤，因為感應電動勢隨時間呈正弦變化。選項B和C都說反了。 第 2 題 一根金屬棒在水平導軌上以速度 v 向右移動，導軌處於垂直向下的均勻磁場中。若金屬棒的電阻為 R，導軌電阻忽略不計，則下列哪項措施可以增加感應電流？ A 增加磁場強度 B 減小金屬棒的速度 C 增大金屬棒的電阻 D 將金屬棒換成更粗的棒 詳解：感應電動勢 E = BLv，感應電流 I = E/R = BLv/R。增加磁場強度 B 會增大 E，從而使電流增加。減小速度 v 會減小電流，增大電阻 R 會減小電流，更粗的棒可能減少電阻，但選項D不直接且不明確。因此 A 正確。 第 3 題 一個圓形線圈的面積為 0.05 m²，電阻為 2 Ω，置於垂直於線圈平面的均勻磁場中。磁場在 0.1 秒內由 0.2 T 均勻增加到 0.6 T。線圈中感應電動勢的平均值是多少？ A 0.1 V B 0.2 V C 0.4 V D 0.8 V 詳解：根據法拉第定律，平均感應電動勢 E = ΔΦ/Δt = A * ΔB / Δt = 0.05 * (0.6-0.2) / 0.1 = 0.05 * 0.4 / 0.1 = 0.2 V。因此 B 正確。常見錯誤是忘記乘以面積或時間計算錯誤。 第 4 題 一個磁鐵從金屬管頂端釋放，穿過金屬管下落。相較於自由落體，磁鐵在管中的下落會怎樣？ A 加速更快，因為磁力吸引 B 速度恆定，立即達到終端速度 C 加速度小於 g，最終達到恆定速度 D 完全靜止，因為磁力阻止運動 詳解：磁鐵下落時，金屬管中產生感應電流，根據楞次定律，感應電流會阻礙磁鐵的運動，產生向上的磁力。因此磁鐵的加速度小於 g，且當磁力等於重力時，速度達到恆定。選項A錯誤，因為磁力是阻力；B錯誤，因為不是立即恆定；D錯誤，因為磁力不足以靜止。 第 5 題 一個交流發電機的線圈在磁場中轉動，輸出電動勢的峰值為 100 V。如果將線圈的轉速加倍，其他條件不變，新的峰值電動勢是多少？ A 50 V B 100 V C 200 V D 400 V 詳解：交流發電機的峰值電動勢 E₀ = NBAω，其中 ω 是角速度。轉速加倍即 ω 加倍，所以峰值電動勢也加倍，即 200 V。因此 C 正確。常見錯誤是混淆有效值或平方關係。 第 6 題 關於渦電流，下列哪個陳述是正確的？ A 渦電流只會產生熱，沒有其他應用 B 渦電流的方向總是與引起它的磁場方向相同 C 渦電流可以應用在電磁爐和金屬探測器 D 渦電流在導體中流動時會增加導體的電阻 詳解：渦電流在導體中流動會產生熱能，但也應用於電磁爐、金屬探測器和制動系統等。選項A錯誤，因為渦電流有實際應用。選項B錯誤，根據楞次定律，渦電流的方向會阻礙磁通量變化。選項D錯誤，渦電流本身不改變電阻。因此 C 正確。 第 7 題 一個變壓器原線圈有 200 匝，副線圈有 400 匝。如果原線圈輸入電壓為 110 V（有效值），副線圈的輸出電壓（有效值）是多少？假設變壓器為理想變壓器。 A 55 V B 110 V C 220 V D 440 V 詳解：理想變壓器電壓比等於匝數比：V_s / V_p = N_s / N_p = 400 / 200 = 2，所以 V_s = 2 * 110 = 220 V。因此 C 正確。常見錯誤是弄反匝數比。 第 8 題 一個導體圓環在均勻磁場中靜止，磁場方向垂直於圓環平面。如果磁場突然增強，圓環中感應電流的方向是怎樣的？ A 順時針方向（從磁場方向看） B 逆時針方向（從磁場方向看） C 沒有感應電流，因為磁場均勻 D 無法確定，需要知道磁場變化率 詳解：根據楞次定律，感應電流的方向會阻礙磁通量的增加。如果磁場增強，感應電流產生的磁場方向應與原磁場相反。設原磁場垂直紙面向內，則感應磁場垂直紙面向外，由右手定則可知感應電流為逆時針（從磁場方向看）。因此 B 正確。 第 9 題 一根長度為 L 的金屬棒以速度 v 在垂直於自身的均勻磁場 B 中運動，速度方向垂直於棒和磁場。棒兩端產生的感應電動勢為 E = BLv。如果棒的速度加倍，感應電動勢變為多少？ A 不變 B 變為 2E C 變為 4E D 變為 E/2 詳解：感應電動勢 E = BLv，速度加倍，則 E' = BL(2v) = 2E。因此 B 正確。常見錯誤是認為電動勢與速度平方成正比，但那是功率或動能的概念。 第 10 題 一個矩形線圈在均勻磁場中繞固定軸轉動，線圈的面積為 A，匝數為 N，磁場強度為 B，轉動的角速度為 ω。線圈中感應電動勢的最大值為 NBAω。如果線圈的匝數加倍，轉速減半，則新的最大值為多少？ A NBAω B 2NBAω C NBAω/2 D 4NBAω 詳解：峰值電動勢 E₀ = NBAω。匝數加倍變為 2N，轉速減半即 ω 變為 ω/2，所以新的峰值 E₀' = (2N)BA(ω/2) = NBAω。因此 A 正確。常見錯誤是忽略匝數和角速度的乘積關係。 提交答案 重設 0% 0 / 0 U 繼續努力！ 基礎分+0 XP 難度加成×1.0 速度加分+0 XP 連對 Combo+0 XP 本次 XP+0 XP 📖 查看詳解 📤 分享成績 🎯 練更多 物理 🏠 返回列表