教育 物理

『觀念物理』: 冷次效應

Print Friendly and PDF
撰文者:張慧貞
發文日期:2017-09-29
點閱次數:2956
  • 提到「冷次定律」,許多人可能都認識,但是,對於冷次定律的意義與用法,或許存有許多似是而非的誤解。諸如:「冷次定律」與「法拉第定律」的關係為何?「冷次定律」所謂的“抵抗”,所指的究竟為何?透過常見的「磁煞」(magnetic damping)現象,讓我們深入探討「冷次定律」的究竟。


    41c2dda4bd1745e9adaebfdcf79c1f13小試身手

    以下問題,不考慮空氣阻力及磁鐵與管子間的摩擦力

    1. 將相同的磁鐵,分別置於鋁管及玻璃管中落下(如圖1),請比較兩者之下滑速率:
     (A) 鋁管較快 (B) 玻璃管較快 (C) 兩者相等
    試題-圖1
    圖一:磁鐵賽跑
    2. 以鋁管為例,若磁鐵之N極向下(如圖2),則鋁管A區所感應之電流方向,由管子上方觀察應該為何?
     (A) 順時針 (B) 逆時針
    試題-圖2
     圖2:磁煞現象演示
     
    3. 承上題,鋁管A區的感應磁場與磁鐵的外加磁場,兩者的方向應如何?
       (A)方向相同 (B)方向相反


    4. 第2題中的電流,及第3題的感應磁場,彼此的因果關係為何?
       (A)電生磁 (B)磁生電

    5. 
    磁鐵與鋁管A區之間的磁力作用,應該是何種效果?
       (A) 相吸 (B) 相斥


    6. 現若將鋁管的A區改為考慮B區,則上述的「感應電流」(第2題)、「感應磁場」(第3題)、及「磁力」(第
        5題),哪一(些)題的答案會改變?
        (A) 只有電流  (B) 只有磁場  (C) 只有磁力
        (D) 以上皆會  (E) 以上皆不會


    7. 「冷次定律」所探討的“反向”現象,指的是哪兩者之間的關係?
        (A) 電生磁  (B) 磁生電   (C) 電生電  (D) 磁生磁
    試題-圖3
    圖3: 磁煞現象的受力
    8.  如上圖,將鋁管置於磅秤上,並將磁鐵放入鋁管中落下,已知磁鐵質量為mB,鋁管質量 mt,當磁鐵正在
         加速落下的某一瞬間,磁鐵所受鋁管的磁力為 FB,則磁鐵落下過程,[磁鐵+鋁管]系統的秤重(W)為何? 

      (A) W=(mB+mt)g+FB    (B) W=(mB+mt)g-FB    (C) W=(mB+mt)g    (D) W=mtg+FB    (E) W=mtg-FB

    9.  承上題,此瞬間磁鐵之加速度為何?
       (A) FB/mB    (B)  (mBg-FB)/mB     (C) (mBg+FB)/mB    (D) (mB-FB)g/mB    (E) 維持為零


    10. 磁鐵在落下的全部過程中,系統之秤重可能如何?
       (A) 先漸增後固定  (B) 先漸減後固定  (C) 先漸增後漸減  (D) 先漸減後漸增  (E) 保持定值



    學習單下載
    詳解與剖析


     

回上一頁