96 u3

單元 3:電流的磁效應

單 元 三 電流的磁效應

磁鐵

P.80

3-2 磁場

P.88

3-3

電流磁效應

P.98

3-4

電磁鐵、電動機與電話

P.110

3-5

電磁感應

P.130

3-1

79

單元 3:電流的磁效應

3-1

磁鐵

磁鐵的起源與發現： 1.西元前 800 年，人們發現某些石頭具有神秘的力 量，居然可以吸引鐵器，而這些石頭，現今則知 為磁鐵礦石或稱為天然磁石。(四氧化三鐵) 2.戰國時期，有人利用天然磁石做成勺形的司南來指示方向。 3.北宋初年，已經知道燒製魚形的磁鐵，稱為 指南魚，以便夜晚行軍時辨別方向使用。 4.北宋末期（十二世紀），則利用磁鐵作成的指南針，在茫茫的大海中，幫 助航行的水手指示正確的方向。 5.十六世紀，英國的吉爾伯特首先發現地球本身具有磁性，揭開了指針可以 指示方向的神秘。 磁鐵的性質： 1. ：物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物體的性質，就稱之為磁性。 (1)磁鐵：具有磁性而能吸引鐵屑的物質。 (2)磁性物質：能夠被磁鐵吸引的物質。有 、 、 和含有這些金屬 元素的 ，以及某些氧化物。（例如： 粉末是製造磁帶的材料）。 2.磁極：磁鐵的磁性在它的二端最

。

(1) 若以一柔軟的細線繫住一磁棒的中點，使其自然轉 動，則當磁棒靜止時，必定會停在南北的方向上。 (2) 任何一根磁棒必定具有 個磁極。 指向北方的那端，稱為磁鐵的指北極，或是簡稱為 指向南方的那端，稱為磁鐵的指南極，或是簡稱為 中性區：磁鐵的中央磁性最弱。

80

極。 極。

單元 3:電流的磁效應

(3)無論磁鐵的長短粗細形狀如何，最少都有 ______存在。 a. 向 N-S 連線縱切:____產生新的磁極。 向 N-S 連線橫切: ____產生新的磁極。

(4)將一塊磁鐵切成 n 等分，則會出現 總共有 個磁極。 3.磁力：二磁鐵磁極間的相互作用力。 (1) 磁力和靜電力的比較：

個磁極，而且 N 極和 S 極總是

N

個 N 極，

磁力

S

個 S 極，

靜電力

來源

N 極、S 極必定

屬性

超距力

超距力

方向

同名極相斥，異名極相吸

同性電相斥，異性電相吸

出現

正、負電荷能

存在

大小

磁極的磁性愈強，磁力愈 距離愈遠，磁性愈

電量愈大，靜電力愈 距離愈遠，靜電力愈

感應

磁鐵能吸引磁性物質:______

帶電體能吸引電中性的物體:_________

81

單元 3:電流的磁效應

4.磁化：磁鐵可以使一些磁性物質具有磁性的過程。 (1)磁性物質被感應而磁化時，不需要接觸原磁鐵，只要在 磁場的範圍內即可，而距離愈 ，效果愈顯著。 (2)磁性物質被感應時，其靠近原磁鐵的那一端， 會生與該極 的磁極；其遠離原磁鐵的那一端，會生 與該極 的磁極。由於異名極相吸的緣故，所以磁性 物質與磁鐵會相吸。 (3)鐵釘接近一個強的馬蹄形磁鐵而被磁化變成小磁鐵，彼此 互相吸引，因此馬蹄形磁鐵可以吸引一長串鐵釘。 (4)若以二手捏住第一根鐵釘，然後輕輕移開馬蹄形磁鐵， 鐵釘隨即會失去磁性，因受重力吸引而分離墬落下來。 5.磁鐵的分類： (1)暫時磁鐵：像鐵釘、軟鐵這種材料 被磁化，而磁化的原因消失後，便 不再保有磁性，這種磁鐵又稱之為 。 (2)永久磁鐵：像鋼釘這種材料 被磁化，但磁化後，其磁性可以長期保有 相當的磁性，這種磁鐵又稱之為 。 鐵、鈷、鋁、鎳的合金可以做為永久磁鐵的材料。 6.磁鐵磁性：在 、 或是受到 時，磁鐵的磁性會減弱，甚至消失。 7.磁鐵的保存: 為避免磁性因斥力而減弱，磁鐵保存時可將兩磁鐵以異性極相吸，或是使用 鐵片和磁鐵相吸。

老師給學生長短形狀相同，而沒有任何標記的甲、乙兩金屬棒，試回答 下列問題： (1) 該學生發現甲、乙兩金屬棒僅能互相吸引，但不能互相排斥，由此 實驗可知：甲、乙兩金屬棒ˉ(A)皆為磁棒ˉ(B)皆為軟鐵棒ˉ (C)有一條是磁棒，一條是軟鐵棒。 (2) 承上題，學生將兩棒做成如右圖 a 的形狀時，可互相吸住而不脫落， 但如右圖 b 形式時，則不能相吸而脫落，則由此實驗可知ˉ (A)甲為軟鐵棒，乙為磁棒ˉ(B)乙為軟鐵棒甲為磁棒ˉ(C)甲、乙皆為磁棒。 82

單元 3:電流的磁效應

1.（

）「在一支大試管內裝入約九分滿的鐵粉，並將鐵粉磁化，它可吸住迴紋針﹔再將試管 大力搖晃後，則無法再吸住迴紋針。」有關此實驗的敘述，下列何者錯誤﹖ (A)鐵粉屬於軟磁鐵 【93.基測一】 (B)鐵粉容易磁化，也容易消去磁性 (C)搖晃或敲擊試管容易使鐵粉磁性消失 (D)以鐵粉製成的磁鐵四周無磁力線存在

2.（

）一磁棒的 N 極與 S 極如圖所示。若將此磁棒由中央截成甲、乙兩 段小磁棒，取這兩段小磁棒分別靠近與圖中相同的磁針，則下列 示意圖中，何者最不可能為實際情況？ 【101.基測】

(A)

(B)

(C)

(D) ANS: 1.DD

_____1.鐵、銅、鋁、金等金屬均屬於磁性物質。 _____2.磁鐵的磁性在二端最強。 _____3. N 極和 S 極可以單獨存在。 _____4.向 N-S 連線橫切可以產生新的磁極。 _____5.磁力屬於超距力，距離愈遠，磁性愈小。 _____6.磁性物質被磁化時必須要接觸。 _____7.磁化時遠端產生同名磁極。 _____8.鋼釘被磁化後，其磁性可以長期保有相當的磁性。 _____9.磁性在受到加熱或敲擊時，磁性不會減弱。 _____10.某物質可以被磁鐵吸引，則此物質也必為磁鐵。 ANS: 1. X O X X O

83

6. X O O X X

單元 3:電流的磁效應

一、選擇 （ ）1. 以下何者不可能發生？ (A)將溶質與溶劑分離 (B)將磁鐵的 N 極與 S 極分離 (C)將紅 光與綠光由白光中分離 (D)將電子由原子中分離。 （ ）2. 以下哪些物質不會被磁鐵吸引？ˉ(A)鐵棒ˉ(B)鈷棒ˉ(C)鎳片ˉ(D)鋁片。 （ ）3. A、B 兩個不帶電的鐵棒，不論以哪一端互相靠近，均互相吸引，則 AB 所帶磁性的情 況哪一個正確？ˉ(A)AB 兩棒必帶相反磁性ˉ(B)兩棒必不具有磁性ˉ(C)A 棒可能是 N 極、B 棒無磁性ˉ(D)一棒有磁性，另一棒無磁性。 （ ）4. 磁鐵可以接近以下哪一個物體，而不會使該物體損壞？ (A)存摺 (B)磁碟片 (C)信用 卡 (D)網球拍。 （

）5. 將一條狀磁鐵 n 等分後，可以發現共有 (A)n (B)2n (C) N 2

（

）6. 磁鐵可以吸引沒有磁性的鐵釘，則以下敘述何者正確？ˉ(A)鐵釘被吸引時，本身也具有 磁性ˉ(B)鐵釘被吸引時，本身仍就沒有磁性磁鐵ˉ(C)磁鐵不可能會吸引沒有磁性的鐵 釘ˉ(D)磁鐵的吸引力是一種接觸力。 ）7. 如右圖，有 2 塊磁鐵各吸一支鐵釘，當 2 塊磁鐵兩端接觸時ˉ (A)左、右兩支鐵釘同時落下ˉ(B)右邊的鐵釘落下ˉ(C)左邊的鐵釘

（

（

（ （ （ （ （ （

(D)2ˉ個 N 極。

落下ˉ(D)都不落下。 ）8. 如右圖，左邊的磁鐵和逐漸靠近的鐵棒(沒有磁性)當 2 棒兩端接 觸時ˉ(A)鐵釘落下ˉ(B)鐵釘不落下ˉ(C)鐵釘向左移動ˉ(D) 鐵釘向右移動。 ）9. 北宋初年，已知燒製魚形磁鐵，稱為指南魚，請問魚頭指向何極？ˉ(A)南極ˉ(B)北極ˉ (C)電極ˉ(D)以上皆非。 ）10. 取兩塊 U 形磁鐵，當兩磁鐵產生推斥力時，左邊的磁鐵向左移動，請問這兩塊磁鐵所受 的排斥力大小為ˉ(A)左邊較大ˉ(B)右邊較大ˉ(C)相等ˉ(D)以上皆是。 ）11. 將ˉ(甲)鐵ˉ(乙)鈷ˉ(丙)鎳ˉ(丁)金ˉ(戊)銀；五種材料靠近磁鐵，哪幾種可被吸引？ˉ (A)甲乙丙ˉ(B)乙丙戊ˉ(C)甲乙丙丁戊ˉ(D)甲乙丙丁。 ）12. 工業界常用永久磁鐵吸住鐵塊來加工，但要分離鐵塊時常用何種材料來削減磁力？ˉ (A)木板ˉ(B)鐵板ˉ(C)鉛板ˉ(D)鎳板。 ）13. 實驗完畢時，磁鐵存放應注意ˉ(A)磁鐵單獨存放方式ˉ(B)N 極和 S 極互相吸住的存放 方式ˉ(C)N 極和 N 極緊靠的存放方式ˉ(D)互相垂直吸引的存放方式。 ）14. 理化實驗課時，不小心將鐵粉打翻撒在地上，你覺得如何處理較好？ˉ(A)直接用手撿 ˉ(B)用磁鐵吸引，再用手取下ˉ(C)隔紙用磁鐵吸引，包住鐵粉再取下磁鐵ˉ (D)用帶電的玻棒靠靜電力吸引。

84

單元 3:電流的磁效應

（ （

（

（

（

（

（

（

（ （ （ （

（ （

）15. 在家中取一磁鐵塊，上綁一條線，用手靜止的提著，觀察其靜止後的方向ˉ (A) 東西方向ˉ(B)南北方向ˉ(C)東北方向ˉ(D)西南方向。 ）16. 將兩棒實驗如下圖左形式時，可互相吸住，但成下圖右的形式時， 則也能相吸，可斷定ˉ(A)甲一定是磁鐵ˉ(B)乙一定是磁鐵ˉ (C)甲、乙都是磁鐵ˉ(D)甲、乙都不是磁鐵。 ）17. 判斷下列敘述何者是對的？ˉ(甲)小明把磁鐵拿去加熱結果磁力更強 ˉ(乙)小華將磁鐵連續敲擊磁性變強ˉ(丙)磁鐵摔成數段，每一段仍 是磁鐵ˉ(A)甲丙是對的ˉ(B)甲乙是對的ˉ(C)僅丙是對的ˉ(D)甲 丙皆對。 ）18. 有關永久磁鐵，下列何者是對的？ˉ(甲)容易磁化ˉ(乙)可能是鋼製的ˉ(丙)容易失去磁 性ˉ(丁)可用敲擊方法製造ˉ (A)甲乙丁是對的ˉ(B)甲乙是對的ˉ(C)丙丁是對的ˉ(D)僅乙是對的。 ）19. (甲)安培最早發現，有電流的導線可使周圍的磁針偏轉ˉ(乙)法拉第製造出人類史上的第 一部發電機ˉ(丙)吉爾伯特首先發現地球本身就具有磁性ˉ(丁)赫茲以實驗證明電磁波 的存在；上述敘述何者錯誤？ˉ(A)甲ˉ(B)乙ˉ(C)丙ˉ(D)丁。 ）20. 有關磁極的敘述何者正確？ˉ(A)每一個磁鐵只有一種磁極，N 極或 S 極ˉ(B)磁鐵依不 同的結構可分為單一磁極或雙磁極ˉ(C)任何形狀的磁鐵都一定同時具有 N、S 兩極ˉ(D) 若磁鐵從中間切開就可以分成單一 N 極磁鐵及 S 極磁鐵。 ）21. 有關磁力與電力的比較何者正確？ˉ(A)兩者皆必須接觸物體才有力的存在ˉ(B)正、負 電荷可單獨存在，N、S 極必須成對存在ˉ(C)電力只具有吸引力，而磁力具有吸引力及 排斥力ˉ(D)物體間有磁力存在，同時必有電力存在。 ）22. 三個磁鐵相互吸引如右圖，若最左端為 S 極，則下列何者正確？ˉ(A)A 為 N 極、B 為 N 極、C 為 S 極ˉ(B)A 為 N 極、B 為 S 極、C 為 N 極ˉ(C)A 為 S 極、B 為 N 極、C 為 S 極ˉ(D)A 為 S 極、B 為 S 極、C 為 S 極。 ）23. 磁鐵不能吸引下列哪一種物品？(A)鐵釘(B)銅製螺絲釘(C)鐵製迴紋針(D)天然磁石。 ）24. 有關磁鐵的分類中屬於暫時磁鐵是哪一種？ˉ (A)軟磁鐵ˉ(B)硬磁鐵ˉ(C)鋼釘ˉ(D)不鏽鋼條。 ）25. 如右圖，將甲磁鐵靠近乙磁鐵時，則乙磁鐵所吸引的鐵釘數目將ˉ(A) 增加ˉ(B)減少ˉ(C)不變ˉ(D)無法判定。 ）26.將棒形磁鐵截斷成三段，下列敘述何者正確？ (A)只有前後兩段是磁鐵 (B)只有中間部分是磁鐵 (C)三段都是磁 鐵 (D)三段完全不具有磁性 ）27. 磁化時，鐵釘和磁鐵會如何？ (A)一定要接觸 (B)不可以接觸 (C)必須在磁場範圍內 (D)要接觸且外加摩擦力 ）28.鐵釘被磁化有關敘述共有幾項正確？ (甲)一定要與磁鐵接觸 (乙)靠近或接觸磁鐵均可 (丙)不可接觸磁鐵 (丁)鐵釘靠近磁鐵的一端產生異名極 (戊)加熱鐵釘也可磁化之。 (A)二項 (B)三項 (C)四項 (D)五項 85

單元 3:電流的磁效應

（

（

（

）29.容易被磁化的物質，下列何者正確？ (A)不容易保持其磁場 (B)容易保持其磁性 (C)和不容易被磁化的物質一樣長久 (D)無法比較 ）30.依照磁力的性質，下列何種方法是撿拾散落於桌面的鐵砂的較佳方式？ (A)將磁鐵用布包住然後吸引鐵砂 (B)直接以磁鐵吸引鐵砂 (C)不能用磁鐵吸引，因為會 排斥鐵砂 (D)等媽媽來處理 ）31.有關磁鐵棒保存的方法，下列選項何者最佳？ (A)

（

（ （

(B)

(C)

(D)

）32.下列圖中甲、乙、丙三種磁鐵組合，何者吸住的鐵釘最多？ 甲 乙 丙

(A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)以上皆相同。 ）33.下列何組物質全為磁性物質？ (A)銅、鐵 (B)鐵、鎳 (C)汞、銀 (D)鉛、錫 ）34.五金行所販賣的螺絲起子，如右圖，其前端可以吸取螺絲釘，以方便鎖緊螺絲，則下列 有關螺絲起子可以吸引螺絲釘的敘述，何者正確？ (A)此螺絲起子的前端是靠靜電力來吸取螺絲釘 (B)此螺絲起子可吸住螺絲釘，所以螺絲 起子是屬於暫時磁鐵 (C)此螺絲起子可吸住螺絲釘，所以螺絲起子是屬於永久磁鐵 (D)螺絲起子本身不具磁性，所以是靠螺絲釘本身的磁性來吸取

ANS: 1.BDDDA

6.AAAAC

11.ACBCB

16.ACDAC

21.BBBAB

26.CCAAA

31.DBBC

二、題組 1. 一塊磁鐵，若沒 S 極或 N 極連線，橫斷折成數段時，在每一個斷口都會有相異的磁極生成，依 據此觀點，回答下列問題：

(1)圖 1 中，如果先將棒形磁鐵分成兩段，則甲、乙、丙、丁四個位置，哪些代表 N 極？ (2)在上圖中，若將磁鐵共分只四塊，則總共有 個磁極。 (3)若將各個折斷後的小磁鐵靠攏，則各小磁鐵將互相 。(填吸引或排斥) 86

單元 3:電流的磁效應

(4)上圖 2 中，哪些位置代表 S 極？ (5)上圖 3 中，哪些位置代表 N 極？

。 。 ANS: (1)甲丙(2)8(3)吸引(4)甲丙(5)甲丙

2. 利用磁鐵吸引鐵釘，試回答下列問題： A

B

C

D

直接吸引 隔著玻璃板 隔著塑膠板 隔著鐵片 (1)下列的鐵釘哪幾組能被磁鐵吸引？ˉˉˉˉ。 (2)從上述的實驗可以獲得一個結論即磁力是一種ˉˉˉˉ力。(填接觸或超距) (3)若有散落一地的大頭針，你將建議威呈用何種方式(即安全又迅速地)收好大頭針？ˉ(A)直接 用手撿起ˉ(B)直接用磁鐵吸取再用手將大頭針拔取ˉ(C)先用磁鐵吸一塊玻璃，隔著玻璃(1) 再吸取大頭針，再將磁鐵移開玻璃，大頭針就可以收齊。ˉˉˉˉ。 ANS: (1)ABCD (2)超距力 (3)C 3.將右圖中，將(A)、 (B)兩個圓形磁鐵沿著虛線切成二片，則斷口處產生何種磁極？ (1) 在(A)圖中，甲為___極，乙為___極， (A) 圖 丙為___極，丁為___極。 (2) 在(B)圖中，甲為___極，乙為___極， 丙為___極，丁為___極。 (B)圖

ANS: (1) 甲-S 乙-S 丙-N 丁-N (2) 甲-N 乙-S 丙-N 丁-S 4. 如下圖，假設無摩擦力；試回答下列問題：

(1)圖(A)中兩磁鐵塊發生排斥現象，則右邊小磁鐵的左端一定是___極。 (2)圖(B)中兩磁鐵塊互相吸引，則右邊小磁鐵的右端一定是___極。 (3)圖(C)中右邊是一原為不帶磁性之小鐵片，今受磁鐵之磁化而互相吸引，則小鐵片之 左端生成___極。 ANS: (1)N (2)N (3) 87

單元 3:電流的磁效應

3-2

磁場

磁場： 1.意義：磁鐵周圍 所及的空間，即稱為磁場。而帶有磁性的物體，就會在其 周圍建立自己的磁場，當另外一個帶有磁性的物體進入此磁場時，便會受 到其磁力的作用，而產生吸引或排斥的作用。 「場」的意義：超距力作用的空間。磁場、電場、重力場等等。

2.性質： (1)磁性物質進入某一磁場中，會被 。 (2)在同一個地點，磁針的 N 極與 S 極所受的磁力方向，恰好 (3)磁場是具有 與 （強弱程度）的一種物理現象。 (4)磁力的大小與二磁極的 成反比，由庫倫實驗證實。 磁力線： 在地球儀上，有許多代表經度和緯度的曲線，而這 些線實際上是不存的，它們只是科學家為了了解地球表 面上各地點的方位，而創造出的假想線。 1.源起：為了描述磁場，英國的科學家 ，更進一步 引進了磁場中的假想線－ 磁力線，以用來表達 磁場的 磁場的 磁性物質在磁場中的

88

。

單元 3:電流的磁效應

2.磁力線的性質

(1)磁力線是一條封閉平滑曲線。在磁鐵的外部，其方向是由 極到 極； 但在磁鐵的內部，其方向則是由 極到 極。 (2)磁場即由磁力線所構成的，所以磁力線應是_______空間的，而不是僅存於 一個 而已。 (3)磁力線上任一點的 方向，即為該點的磁場方向，也是磁針 極所指的 方向。 (4)磁力線的 程度，代表磁場強度的 。磁力線越密集，磁場就越 ； 磁力線越稀疏，磁場就越 。 (5)任何二磁力線在中途絕對 。如果二磁力線會相交，則在放置於相交 點的小磁針必須同時指向 個不同的方向，這是不可能的。 3.各種磁力線的形狀:

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單元 3:電流的磁效應

下圖為磁鐵磁力線的簡圖，試回答下列問題： (1)磁鐵的甲端為_____極。 (2)Ａ、Ｂ二點中何點磁場強度較大？_____ (3)Ｂ點的磁場方向下列何者較可能？ (A)→ (B)← (C)↖ (D)↘ (4)磁鐵內部磁力線的方向為下列何者？(A)→(B)←(C)無特定方向。

地球磁場的來源： 1.早期的科學家假想在地球的內部有一個 巨大的磁鐵。 2.磁針靜置在地球表面，會指向南北方 向，這是因為地球的周圍空間存在 一個磁場。 3.名詞介紹: a.地理北極：地球自轉軸和北半球地 面的交點。 b.地理南極：地球自轉軸和南半球地 面的交點。 c.地磁南極：地球磁軸和南半球地面 的交點。 d.地磁北極：地球磁軸和北半球地面的 交點。 地磁北極和地理北極不是同一點， 約相差 1300 公里。 4. 地磁南極的磁場方向為_________ 地磁北極的磁場方向為_________ 赤道附近的磁場方向為_________

90

單元 3:電流的磁效應

課外補充 磁傾角 1.定義：懸吊的磁針和水平面的夾角，稱為磁傾角。 2.角度： (1) 地磁北極處：N 極垂直指向地面； 磁傾角為____度。 (2)地磁南極處：N 極垂直指向天空； 磁傾角為____度。 (3)赤道附近處：N 極水平指向北方；磁傾角為____度。 (4)北半球：N 極向下傾，磁傾角為 0～90 度；愈向北移，磁傾角愈____。 (5)南半球：S 極向下傾，磁傾角為 0～90 度；愈向南移，磁傾角愈____。 磁偏角 定義：磁針和正北方的夾角，稱為磁偏角。

91

單元 3:電流的磁效應

1.（

）一支鐵釘放在二支條形磁鐵附近，A、B 與 C、D 分別為兩磁鐵的磁極，箭頭表示磁 力線的方向，如右圖所示。若於此情況下，鐵釘的 E 端會吸引指南針的 S 極，則下列 敘述何者正確？ 【90.基測一】

(A) A 端為 N 極、C 端為 N 極 (C) A 端為 S 極、D 端為 N 極

(B) B 端為 N 極、C 端為 N 極 (D) B 端為 S 極、D 端為 N 極

2.（

）有關磁力線與磁場的敘述，下列何者正確？【100.基測一】 (A)磁力線的疏密分布與磁場強度無關 (B)磁力線越稀疏的地方磁場強度越強 (C)若要觀察磁鐵兩極附近某一點的磁場方向，可觀察鐵粉灑在磁鐵兩極附近所形成 的圖形來判斷 (D)若要觀察磁鐵兩極附近某一點的磁場方向，可將指南針擺放在此點，觀察磁針 N 極 指向來判斷

3.（

）將一根長條形磁鐵放置在水平桌面上，在磁鐵周圍分布的磁力 線示意圖如圖所示。今在水平桌面上甲、乙、丙、丁四點各放 置一個磁針，若地球磁場的影響忽略不計，則關於磁針 N 極的 指向，下列何者錯誤？ 【102.基測】 (A)甲：向西 (B)乙：向北 (C)丙：向西 (D)丁：向南 ANS: 1.DDD

92

單元 3:電流的磁效應

_____1.「場」是一種存在二度空間的作用力。 _____2. 在同一個地點，磁針的 N 極與 S 極所受的磁力方向，恰好相反。 _____3. 磁場是具有大小與方向的一種物理現象。 _____4. 磁力線是真實存在的，用來描述磁場。 _____5. 磁力線是一條封閉平滑曲線。在磁鐵的內部，其方向是由 N 極到 S 極。 _____6. 磁力線上任一點的切線方向，即為該點的磁場方向，也是磁針 S 極的指向。 _____7. 任何二磁力線不可以相交。 _____8. 磁力線愈粗，代表磁場愈強。 _____9. 地磁北極和地理北極是同一點。 _____10.地球上空有南向北的磁場分佈。 ANS: 1. X O O X X

6. X O X X O

一、單選題： ( )1. 在地球內部假設有一棒形磁鐵，則該棒形磁鐵的 N 極最接近下列何處？ (A)地理北極 (B)地理南極 (C)地磁北極 (D)地磁南極 ( )2. 磁場之方向是由下列何者判定？ (A)磁鐵 N 極之方向 (B)磁鐵 S 極之方向 (C)磁場 中小磁針 S 極之方向 (D)磁場中小磁針 N 極之方向 ( )3. 有關暫時磁鐵與永久磁鐵的敘述下列何者正確？ (A)暫時磁鐵不易被磁化 (B)永久 磁鐵容易被磁化 (C)暫時磁鐵不易失去磁性 (D)永久磁鐵不易失去磁性 ( )4. 附圖切斷成兩段，則乙處的磁性為何？ (A) 無磁性 (B) N 極 (C) S 極 (D) N 極、S 極均有可能 ( ( (

(

)5. 欲使棒型磁鐵磁力不易消失，可將二條棒型磁鐵併置一起： (A)異性極相對(B)同性極相對(C)隨便放置(D)二磁鐵相互敲擊 )6. 一磁針置於某處，其方位恆如附圖所示，則該處的磁場方向為： (A)↙ (B)↗ (C)↖ (D)↘ )7. 一支鐵釘放在二支條形磁鐵附近，A、B 與 C、D 分別為兩磁鐵的 磁極，箭頭表示磁力線的方向，如附圖所示。若於此情況下，鐵 釘的 E 端會吸引指南針的 S 極，則下列敘述何者正確？ (A)A 端為 N 極、C 端為 N 極 (B)B 端為 N 極、C 端為 N 極 (C)A 端為 S 極，D 端為 N 極 (D)B 端為 S 極，D 端為 N極

)8. 下列何組磁鐵可產生如附圖的磁力線？ (A) (B) (C)

93

(D)

單元 3:電流的磁效應

(

(

(

(

( (

(

(

(

( (

)9. 下列敘述可解釋磁鐵吸引鐵釘而不吸引木塊的有幾項？(甲)鐵釘是會被磁鐵磁化的物 質，木塊則否；(乙)鐵釘靠近磁鐵 S 極的一端生成 N 極，靠近 N 極的一端生成 S 極， 木塊則否；(丙)鐵釘是金屬，木塊是非金屬；(丁)異名的磁極相吸引。 (A) 1 項 (B) 2 項 (C) 3 項 (D) 4 項 )10. (甲)磁碟片、(乙)信用卡、(丙)CD 片、(丁)提款卡、(戊)錄音帶、(己)健保卡，以上六種 物品，在靠近或接觸到磁鐵時，可能會損壞其功能的共有幾種？ (A)二 (B)三 (C)四 (D)五 )11. 附圖中的棒形磁鐵，周圍置有甲、乙、丙、丁四個羅盤 （其中黑色部分表示 N 極、白色部分表示 S 極） ，在受 到棒形磁鐵的磁力線作用下，哪個羅盤的指針偏向是正 確的？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 )12. 「在一支大試管內裝入約九分滿的鐵粉，並將鐵粉磁化，它可吸住迴紋針﹔再將試管 大力搖晃後，則無法再吸住迴紋針。」有關此實驗的敘述，下列何者錯誤？ (A)鐵粉 屬於軟磁鐵 (B)鐵粉容易磁化，也容易消去磁性 (C)搖晃或敲擊試管容易使鐵粉磁性 消失 (D)以鐵粉製成的磁鐵四周無磁力線存在 )13. 如附圖表示某磁鐵的磁場圖像，圖中 P、Q 兩點以何點的磁場 較強？ (A)P (B)Q (C)P、Q 一樣強 (D)無法決定 )14. 兩根條形磁鐵排成一直線時所形成的磁力線之分布圖如附圖 所示，則 A、B 的磁極各為何？ (A) A 為 N 極，B 為 S 極 (B) A 為 S 極，B 為 N 極 (C) A、B 均為 N 極 (D) A、B 均為 S 極

)15. 沒有任何標示的甲、乙兩金屬棒，僅會互相吸引，但不會互相排 斥，若將兩棒放置如附圖(a)的方式時，可互相吸住而不脫落，如 附圖(b)的方式時，則不會相吸而脫落。由此可知： (A)甲為軟鐵 棒，乙為磁棒 (B)乙為軟鐵棒，甲為磁棒 (C)甲、乙皆為磁棒 (D)甲、乙皆為軟鐵棒 )16. 有關磁場的敘述，何者錯誤？ (A)在磁場中的磁性材料會被磁化 (B)磁極受力愈大的 地方，磁場愈強 (C)把磁針 N 極在磁場中所受磁力的方向，定義為磁場的方向 (D)在磁場中同一地點，N 極和 S 極所受磁力的方向相同 )17. 兩根條形磁鐵排成一直線時所形成的磁力線圖如附圖所示，若 A 為 N 極，則 B 應為何 極？ (A) N 極 (B) S 極 (C) N、S 極皆對 (D)無法決定

)18. 如果兩磁鐵的距離增加，兩磁鐵互相吸引或排斥的力量會： (A)增加 (B)不變 (C)減少 (D)先增加後減少 )19. 下圖中兩條形磁鐵之磁極間的磁力線何者正確？ (A) (B) (C)

(D)

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單元 3:電流的磁效應

(

(

(

)20. 下列敘述何者錯誤？ (A)目前科學家尚未發現到磁鐵的 N 極或 S 極單獨存在的證據 (B)當溫度升高時，磁鐵的磁性強度減弱 (C)所有的金屬材料都可以磁化 (D)磁力線 是一條封閉的曲線 )21. 附圖為一條形磁鐵的磁力線，若將四個一小磁針分別放在 A、B、C 、D 四點，則各磁針之 N 極的指向何者會相同？ (A) A、B (B) B、D (C) A、C (D) C、D )22.下圖兩磁極間實線表示磁力線，若將一磁針置於 P 點，則磁針指向 下列何者正確？

(

)23.U 型磁鐵外四點各放置一個磁針，已知磁鐵磁性遠比地磁強大 ，則哪兩點磁針的指向相同？ (A)甲、乙 (B)乙、丙 (C)丙、丁 (D)甲、丁

(

)24.有關磁力線的圖形，下列哪一個不正確？ (A) (B) (C)

(

(

( ( ( (

(D)

)25.有關南北極的敘述，下列那些正確? (甲)地磁北極在地理北極附近 (乙)地磁南極在地理南極附近 (丙)地磁北極在地理南極附 近(丁)地磁南極在地理北極附近 (A)乙丙 (B)丙丁 (C)甲乙 (D)甲乙丙丁 )26.有關磁傾角的敘述，下列何者錯誤?

(A)赤道的磁傾角最小 (B)地理南極上磁傾角為 9O° (C)在赤道上往北走，磁傾角漸大 (D)在赤道上往南走，磁傾角漸大 磁偏角產生原因是 )27.

(A)地球自轉 (B)地球公轉 (C)地軸方向不定 (D)地軸與地磁軸不重疊 )28.在磁傾角等於零度的地方，當磁針靜止時，磁針與水平面間的夾角為 (A)0° (B)45° (C)90° (D)135° )29.磁針靜止時，磁針所指的北方與真正的北方 (A)相差 11° (B)相差 90° (C)完全相同 (D)隨地點的不同，其偏差的角度亦不同 有關地磁的敘述，下列何者錯誤 )30. ? 磁偏角用以表示磁針所指的北方與真正北方的夾角 (A) (B)在地球的北極，磁針的 S 極 指向地面 (C)磁針與水平面的夾角稱為磁傾角 (D)地磁北極與地理北極相距約 1200 公 里 ANS: 1.DDDBA 6.ADBBC

11.BDABA 16.DACDC

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21.BCBBC

26.BDADB

單元 3:電流的磁效應

二、非選題： 1. 由附圖中，磁棒和馬蹄形磁鐵吸引鐵釘的情形，回答下列問題：

(1)下列何項為最佳的結論？ (A)磁鐵各部分的磁力都相等 (B)磁鐵中段區域的磁力最強 (C)磁鐵兩端的磁力最強 (D)條形磁鐵中央的磁力最強，而馬蹄形磁鐵則兩端的磁力最強。 (2)根據磁鐵的磁力特性，下列何種方法是撿拾散落於實驗室桌面上鐵砂的較佳方式？ (A)將 磁鐵用塑膠袋包住，然後吸引鐵砂 (B)直接以磁鐵吸引鐵砂 (C)不能用磁鐵吸引，因為磁 鐵可能會排斥鐵砂 (D)等老師來處理。 ANS: CA 2. 今以一玻璃板平放在條形磁鐵上，並撒以鐵屑作三次實驗，分別造成圖(一)中甲、乙、丙三種 圖像。在圖(二)中有 a、b、c 三種不同排列方式的條形磁鐵，試回答下列問題：

圖(一) 圖(二) (1)甲圖是哪一種排列方式造成的？ (A)a (2)乙圖是哪一種排列方式造成的？ (A)a (3)丙圖是哪一種排列方式造成的？ (A)a

(B)b (C)c (D)都不是。 (B)b (C)c (D)都不是。 (B)b (C)c (D)都不是。 ANS: BCA

3. 奕辰在陽台欄杆平台上任意放置一羅盤及豎立一支鉛筆如附圖，羅 盤面上 N，W，S，E 分別為北，西，南，東，如附圖；試回答下列 問題：（注意：在臺灣位處北半球太陽恆偏南） (1)羅盤針會固定指向，奕辰需調整羅盤面，則指針黑端為： (A)指北極 (B)指南極 (C)指西極 (D)指東極。 (2)奕辰面向： (A)北偏西 (B)北偏東 (C)南偏西 (D)南偏東 (3)羅盤針固定指向原因是： (A)太陽光 (B)風 (C)地球磁場 (D)月球引力。 (4)奕辰做此觀察時是在： (A)上午 (B)下午 (C)夜間 (D)白天任意時刻。 ANS:ACCB 96

單元 3:電流的磁效應

4. 以磁傾儀測量(A)、 (B)、 (C)、 (D)四地點的磁傾角，結果如圖： 甲 乙 丙 丁

(1) 何處的磁傾角為 0 度?______ ；何處的磁傾角為 90 度? ______ (2) 何處可以代表地磁的南極? ______ (3) 何處最接近赤道______ ANS: (1)丙；甲乙 (2)甲 (3)丙

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單元 3:電流的磁效應

3-3

電流磁效應

電流磁效應的發現： 1.西元 1820 年，丹麥人厄斯特發現通有電流的銅線， 可使附近的磁針產生偏轉。顯示通有電流的導線周 圍，有磁場的存在，其效果與磁鐵建立的磁場相 同，都能使磁針發生偏轉。 2.任何的金屬導線，當通有 時，在其周圍都可以產生磁 場，其性質與磁鐵所產生的完全相同，這種現象稱之為 ____________。 「電」與「磁」原本是兩個獨立現象，經由厄斯特的發現， 有了連結的關係。 1777-1851

載流長直導線的磁場： 1.在通有電流的長直導線穿過一個厚紙板，在板上均勻撒上鐵粉，輕敲紙板 後，鐵粉會排成許多同心圓，表示長直導線周圍產生圓形磁場。

2.且同心圓都在 於導線的平面上，表示磁場方向與電流方向互相 3.因為磁力線為一 的曲線，沒有起點也沒有終點。所以 將磁針置於硬紙板的圍周上，可以由磁針 極指示的 方向，來判斷磁場的方向。

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