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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年浙教新版選擇性必修2物理上冊月考試卷446考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、如圖甲所示,一個邊長為a,不變形的正方形線圈固定在紙面內,線圈每單位長度的電阻為r,它的一半處在磁場中,磁場的方向與線圈平面垂直,磁感應強度的大小B隨時間t變化的關系如圖乙所示。則0~t2時間間隔內()
A.在t1時刻,線圈中感應電流的方向發(fā)生改變B.在t1時刻,線圈所受安培力的方向發(fā)生變化C.線圈中產生的感應電動勢大小為D.通過線圈導線橫截面的電荷量為2、下列說法中正確的是()A.硅、鍺不屬于半導體B.在半導體中加入微量雜質,可以使其導電能力成百萬倍增大C.N型半導體的載流子以空穴為主D.PN結是構成晶體二極管的基礎,不是構成三極管的基礎3、如圖所示,一個可繞豎直圓心軸轉動的水平金屬圓盤,圓盤中心O和圓盤邊緣D通過電刷與螺線管相連;螺線管右側有豎直懸掛的銅環(huán),勻強磁場垂直于圓盤平面向上,從上向下看,圓盤為逆時針方向勻速轉動,則下述結論中正確的是()
A.金屬圓盤上各處的電勢相等B.圓盤上的電流由邊緣流向圓心C.螺線管內部的磁場從F指向ED.銅環(huán)中有恒定的感應電流產生4、如圖所示;勻強磁場垂直紙面向里,紙面內一直導線垂直磁感線方向處于該磁場中,當導線中通以圖示方向的電流I時,該導線受到的安培力方向為()
A.垂直導線沿紙面向右B.垂直導線沿紙面向左C.垂直紙面向里D.垂直紙面向外5、如圖所示,彎折導線ABC中通有圖中所示方向的電流,置于與導線ABC所在平面平行的勻強磁場中,此時導線ABC所受安培力最大,大小為2N,現(xiàn)將整段導線以過B點且垂直ABC所在平面的直線為軸順時針轉動30°角;此時導線受到的安培力大小為()
A.B.C.1ND.6、如圖所示,垂直紙面向里的勻強磁場的區(qū)域寬度為2a,磁感應強度的大小為B。一邊長為a、電阻為4R的正方形均勻導線框ABCD從圖示位置沿水平向右方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域,下列圖中線框A、B兩端電壓UAB與線框移動距離x的關系圖象正確的是()
A.B.C.D.7、如圖所示,一理想變壓器與交變電源相連,阻值為的定值電阻與理想電流表串聯(lián)后接到副線圈。當電壓表的讀數為時,電流表讀數為下列說法正確的是()
A.變壓器原、副線圈匝數比為B.原線圈電流的有效值為C.副線圈電流的最大值為D.變壓器輸入功率為評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)8、如圖所示為“旋轉液體的實驗”裝置。盛有液體的玻璃容器放入蹄形磁鐵中,蹄形磁鐵內的磁場視為勻強磁場,磁感應強度容器內側邊緣和中心分別通過電極與電源的正極、負極相連接。玻璃容器的橫截面的半徑電源的電動勢內阻限流電阻玻璃容器中液體不動時,測得兩電極間的液體電阻閉合開關液體開始旋轉,經足夠長時間后,電壓表的示數恒為則()
A.由上往下看,液體順時針旋轉B.由上往下看,液體逆時針旋轉C.液體所受的安培力大小為D.液體的轉動功率大小為9、如圖,理想變壓器原、副線圈匝數比n1:n2=2:1,V和A均為理想電表,燈泡電阻恒為RL=6Ω,AB端電壓.下列說法正確的是()
A.電流頻率為50HzB.V的讀數為24VC.A的讀數為0.5AD.變壓器輸入功率為24W10、如圖所示,A點的離子源沿紙面垂直O(jiān)Q方向向上射出一束負離子,離子的重力忽略不計。為把這束負離子約束在OP之下的區(qū)域,可加垂直紙面的勻強磁場。已知O、A兩點間的距離為s,負離子的比荷為速率為v,OP與OQ間的夾角為30°,則所加勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向可能是()
A.垂直紙面向里B.垂直紙面向里C.垂直紙面向外D.垂直紙面向外11、如圖所示是圓柱形勻強磁場區(qū)域的橫截面(紙面),圓柱半徑為R,磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面向里.一質量為m、電荷量為q(q>0)的粒子從M點沿與直徑MN成45°角的方向以速度v射入磁場區(qū)域.已知粒子射出磁場時與射入磁場時運動方向間的夾角為135°,P是圓周上某點;不計粒子重力,則()
A.粒子做圓周運動的軌道半徑為B.磁場區(qū)域的半徑為C.粒子在磁場中運動的時間為D.若粒子以同樣的速度從P點入射,則從磁場射出的位置必定與從M點入射時從磁場射出的位置相同12、如圖所示,MPQO為有界的豎直向下的勻強電場,電場強度為E,ACB為光滑固定的半圓形軌道,圓軌道半徑為R,A、B為圓水平直徑的兩個端點,AC為圓弧。一個質量為m、電荷量為-q的帶電小球,從A點正上方高為H處的G點由靜止釋放,并從A點沿切線進入半圓軌道。不計空氣阻力及一切能量損失;關于帶電小球的運動情況,下列說法正確的是()
A.小球一定能從B點離開軌道B.若小球能從B點離開,上升的高度一定小于HC.小球在AC部分可能做勻速圓周運動D.小球到達C點的速度可能為零13、用如圖所示的回旋加速器來加速質子;為了使質子獲得的最大動能增加為原來的4倍,可采用下列哪種方法()
A.將其磁感應強度增大為原來的2倍B.將兩D形金屬盒間的加速電壓增大為原來的4倍C.將D形金屬盒的半徑增大為原來的2倍D.將兩D形金屬盒間加速電壓的頻率增大為原來的2倍14、以下對物理現(xiàn)象、物理概念和物理規(guī)律的認識中正確的是()A.電勢降落的方向就是電場強度的方向B.只要閉合電路在磁場中運動就一定有感應電流產生C.如果線圈相對磁場運動而產生了感應電流,則該線圈受到的安培力必定阻礙線圈相對磁場的運動D.線圈中產生的自感電動勢會阻礙線圈中的電流發(fā)生變化15、如圖所示,某小型水電站發(fā)電機的輸出功率P=100kW,發(fā)電機的電壓U1=250V,經變壓器升壓后向遠處輸電,輸電線總電阻R線=8Ω,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4=220V。已知輸電線上損失的功率P線=5kW;假設兩個變壓器均是理想變壓器,下列說法正確的是()
A.發(fā)電機輸出的電流I1=400AB.輸電線上的電流I線=625AC.降壓變壓器的匝數比n3∶n4=190∶11D.用戶得到的電流I4=455A評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)16、判斷下列說法的正誤。
(1)安培力的方向與磁感應強度的方向相同。____
(2)應用左手定則時,四指指向電流方向,拇指指向安培力方向。____
(3)對于磁電式電流表,指針穩(wěn)定后,線圈受到的螺旋彈簧的阻力與線圈受到的安培力方向是相反的。____
(4)對于磁電式電流表,通電線圈中的電流越大,電流表指針偏轉角度也越大。____
(5)對于磁電式電流表,在線圈轉動的范圍內,線圈所受安培力與電流有關,而與所處位置無關。____17、在勻強磁場中,一導線垂直于磁場方向放置,導線長度為0.1m,導線中電流為5A,若導線受到磁場力大小為0.28N,則磁感應強度大小為___________T。18、小明同學設計了一個“電磁天平”,如圖1所示,等臂天平的左臂為掛盤,右臂掛有矩形線圈,兩臂平衡.線圈的水平邊長L=0.1m,豎直邊長H=0.3m,匝數為N1.線圈的下邊處于勻強磁場內,磁感應強度B0=1.0T,方向垂直線圈平面向里.線圈中通有可在0~2.0A范圍內調節(jié)的電流I.掛盤放上待測物體后,調節(jié)線圈中電流使得天平平衡,測出電流即可測得物體的質量.(重力加速度取g=10m/s2)
(1)為使電磁天平的量程達到0.5kg,線圈的匝數N1至少為___________匝.
(2)進一步探究電磁感應現(xiàn)象,另選N2=100匝、形狀相同的線圈,總電阻R=10Ω,不接外電流,兩臂平衡,如圖2所示,保持B0不變,在線圈上部另加垂直紙面向外的勻強磁場,且磁感應強度B隨時間均勻變大,磁場區(qū)域寬度d=0.1m.當掛盤中放質量為0.01kg的物體時,天平平衡,求此時磁感應強度的變化率等于___________T/s.
19、如圖所示,勻強磁場的磁感應強度方向垂直紙面向里。長L=2m的直導線ab水平放置在磁場中并與磁場方向垂直,ab中通有I=1.0A,方向從a到b的電流時,導線受到0.8N的安培力,導線受到的安培力方向沿紙面______(選填“豎直向上”或“豎直向下”)通電導線所在空間的磁感應強度B的大小為_______T,若把導線改為平行于磁場方向放置,仍通以1A的電流,則導線所受安培力的大小為______N。
20、一塊橫截面為矩形的金屬導體的寬度為b,厚度為d,將導體置于一磁感應強度為B的勻強磁場中,磁感應強度的方向垂直于側面,如圖所示.當在導體中通以圖示方向的電流I時,在導體的上下表面間用電壓表測得的電壓為UH,已知自由電子的電量為e,電壓表的“+”接線柱接_______(上、下)表面,該導體單位體積內的自由電子數為______.
21、自感系數為100mH,通入變化規(guī)律如圖所示的電流。從0到2s時間內自感電動勢大小是___________V;在4到5s時間內自感電動勢大小是___________V。
22、一矩形線圈在勻強磁場中以角速度勻速轉動,產生的交變電動勢的圖像如圖所示。當時,線圈平面與磁感線___________,當時,e為___________V。
23、如圖是一個正弦式交變電流的圖像,由圖可知,電流的峰值Im=________A,有效值I=________A,周期T=________s,頻率f=________Hz。
24、如圖所示,交流發(fā)電機線圈的面積為0.05m2,共100匝,在磁感應強度為T的勻強磁場中,以10πrad/s的角速度勻速轉動,電阻R1和R2的阻值均為50Ω,線圈的內阻忽略不計,若從圖示位置開始計時,則線圈中的電動勢的表達式為_______V,電流表的示數為_______A。
評卷人得分四、作圖題(共4題,共16分)25、在圖中畫出或說明圖中所示情形下通電導線I所受磁場力的方向。
26、要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈;電燈由光敏開關和聲敏開關控制,光敏開關在天黑時自動閉合,天亮時自動斷開;聲敏開關在有聲音時自動閉合,無聲音時自動斷開。在下圖中連線,要求夜間且有聲音時電燈自動亮,插座隨時可用。
27、在“探究楞次定律”的實驗中;某同學記錄了實驗過程的三個情境圖,其中有兩個記錄不全,請將其補充完整。
28、如圖所示:當條形磁鐵向右靠近通電圓環(huán)時,圓環(huán)向右偏離,試在圖中標出圓環(huán)中的電流方向___________.評卷人得分五、實驗題(共1題,共7分)29、某同學通過實驗制作一簡易溫控開關,實驗原理圖如圖所示,當繼電器電流超過10mA時,銜鐵吸合,加熱器停止加熱,實現(xiàn)溫控。繼電器的電阻約為20Ω,熱敏電阻與溫度t的關系如下表所示。
。t/℃
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
Rt/Ω
199.5
145.4
108.1
81.8
62.9
49.7
(1)提供的實驗器材如下:
電源E1(2.5V;內阻不計);
電源E2(6V;內阻不計);
滑動變阻器R1(0~20Ω);
滑動變阻器R2(0~200Ω);
熱敏電阻Rt;
電阻箱(0~999.9Ω);
開關S;導線若干。
為使該裝置實驗對30℃~80℃之間任意溫度的控制,電源應選______(填“E1”或“E2”);滑動變阻器應選________(填“R1”或“R2”);
(2)欲使熱敏電阻為40℃時銜鐵吸合,下列操作步驟正確的順序是________。
①將熱敏電阻接入電路。
②觀察到繼電器的銜鐵被吸合。
③斷開開關;將電阻箱從電路中移除。
④合上開關;調節(jié)滑動變阻器的阻值。
⑤斷開開關;用變阻箱替換熱敏電阻,將變阻箱電阻調至145.4Ω
A.⑤④②③①B.③⑤④②①
C.①④⑤②③D.④⑤②③①評卷人得分六、解答題(共2題,共4分)30、如圖所示為理想變壓器,三個燈泡都標有“6V,6W”,標有“6V;12W”,若它們都能正常發(fā)光。
(1)求變壓器原、副線圈匝數比
(2)ab間電壓是多少?
31、如圖所示,兩條足夠長的平行金屬導軌相距L,傾角為整個空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場,磁感應強度大小均為B,虛線上方軌道光滑且磁場方向向上,虛線下方軌道粗糙且磁場方向向下。當導體棒EF以初速度沿導軌上滑至最大高度的過程中,導體棒MN一直靜止在導軌上,若兩導體棒質量均為m,導體棒EF的電阻為R,導體棒MN的電阻為2R,導軌電阻不計,重力加速度為g,在此程中導體棒EF產生的焦耳熱為Q;求:
(1)導體棒EF以速度v向上運動時的加速度;
(2)導體棒MN受到摩擦力的最大值;
(3)導體棒EF能上升的最大高度。
參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、B【分析】【詳解】
AB.根據B-t圖象,由楞次定律可知線圈中感應電流方向一直為順時針,但在t1時刻,磁場的方向發(fā)生變化,故安培力的方向在t1時刻發(fā)生變化;故A錯誤,B正確;
CD.根據法拉第電磁感應定律得
回路的總電阻R=4ar
由閉合電路歐姆定律得
由電流強度的定義式得
聯(lián)立得
故CD錯誤。
故選B。2、B【分析】【詳解】
A.硅;鍺都屬于半導體;選項A錯誤;
B.在半導體中加入微量雜質;可以使其導電能力成百萬倍增大,選項B正確;
C.N型半導體的載流子以電子為主;P型半導體的載流子以空穴為主,選項C錯誤;
D.PN結是構成晶體二極管的基礎;也是構成三極管的基礎,選項D錯誤。
故選B。3、C【分析】【詳解】
AB.根據右手定則可知;圓盤逆時針方向勻速轉動時,產生的感應電流從圓心指向圓盤邊緣,則邊緣電勢最高,選項AB錯誤;
C.由安培定則可知,螺線管內部的磁場從F指向E;選項C正確;
D.圓盤可以看成無數根金屬條并聯(lián)切割磁場,產生的電動勢為
電動勢恒定;因此產生恒定的感應電流,則螺線管的磁場恒定,穿過銅環(huán)的磁通量不變,銅環(huán)中無感應電流,選項D錯誤。
故選C。4、A【分析】【詳解】
根據左手定則可知;導線受到的安培力方向為垂直導線沿紙面向右。
故選A。5、A【分析】【詳解】
導線ABC所受的安培力,可等效成導線AC所受的安培力,最初導線ABC所受安培力最大,可知磁場方向與AC垂直,設AC長度為L,則此時的安培力大小為由幾何關系可知,BC長度為當整段導線以過B點且垂直ABC所在平面的直線為軸順時針轉動30°角后,BC邊恰好與磁場方向垂直,即
由以上分析可得此時導線受到的安培力大小為BCD錯誤,A正確。
故選A。6、D【分析】【分析】
【詳解】
由楞次定律判斷可知,在線框穿過磁場的過程中,A點的電勢始終高于B的電勢,則UAB始終為正值。AB、DC兩邊切割磁感線時產生的感應電動勢為
在0?a內,AB切割磁感線,AB兩端的電壓是路端電壓,則
在a?2a內,線框完全在磁場中運動,穿過線框的磁通量沒有變化,不產生感應電流,則
在2a?3a內,A、B兩端的電壓等于路端電壓的則
故D正確。
故選D。7、B【分析】【詳解】
A.根據變壓器與匝數關系
故A錯誤;
B.根據
可得
解得
故B正確;
C.副線圈電流有效值為而交流電的類型未知,則最大值不是2A,故C錯誤;
D.變壓器輸入功率為
故D錯誤;
故選B。二、多選題(共8題,共16分)8、B:C【分析】【詳解】
AB.根據電流的方向及磁場方向;結合左手定則,由上往下看,液體逆時針旋轉。A錯誤,B正確;
C.根據電路中電壓與電流的關系有
解得
則液體所受的安培力大小為
C正確;
D.液體的轉動功率大小為
D錯誤。
故選BC。9、A:D【分析】【詳解】
電流頻率為f=═50Hz,故A正確;電壓表的示數為電路的有效電壓的大小,根據電壓與匝數成正比,可知,U2=×V=12V,故B錯誤;A的讀數為故C錯誤;P1=P2=U2I2=12×2W=24W;故D正確.故選AD.
點睛:此題關鍵知道變壓器電壓與匝數成正比,電流與匝數成反比,變壓器的輸入功率和輸出功率相等.10、B:D【分析】【詳解】
AB.當所加勻強磁場方向垂盲紙面向里時,由左手定則知:負離子向右偏轉。約束在OP之下的區(qū)域的臨界條件是離子運動軌跡與OP相切。如圖(大圓?。?/p>
由幾何知識知
而
所以
所以當離子軌跡的半徑小于s時滿足約束條件。由牛頓第二定律及洛倫茲力公式列出
所以得
故A錯誤;B正確;
CD.當所加勻強磁場方向垂直紙面向外時,由左手定則知:負離子向左偏轉。約束在OP之下的區(qū)域的臨界條件是離子運動軌跡與OP相切。如圖(小圓?。?/p>
由幾何知識知道相切圓的半徑為所以當離子軌跡的半徑小于時滿足約束條件。
由牛頓第二定律及洛倫茲力公式列出
所以得
故C錯誤;D正確。
故選BD。11、A:B:D【分析】【詳解】
粒子的運動軌跡如圖:
A、由幾何知識知圖中圓周運動的兩條半徑與圓形區(qū)域的兩條半徑組成的圖形,如虛線所示,為菱形,則設圓周運動半徑為r,根據牛頓第二定律:
得:故AB正確;
C、粒子在磁場中運動的時間為故C錯誤;
D、粒子圓周運動的圓心與其粒子連線與入射速度是垂直的,且速度大小不變,則運動半徑r不變;即仍為R,若粒子以同樣的速度從P點入射,如圖中藍線所示,由圓心的運動軌跡變化知出射點的位置不變,D正確.
點睛:在磁場中做圓周運動,此類題目的解題思路是先確定圓心畫出軌跡,由幾何知識得到半徑,然后由牛頓第二定律求解其他量.12、B:C【分析】【詳解】
A.在整個過程中當重力做的正功大于電場力做的負功時;小球能從B點離開半圓軌道,否則不能,故A錯誤;
B.因為運動過程中電場力做負功,小球的機械能減小,所以能夠到達的高度肯定小于H;故B正確;
C.小球的重力方向豎直向下;電場力方向豎直向上,當電場力等于重力時,小球可以做勻速圓周運動,故C正確;
D.如果小球到達C點時的速度為零;則電場力大于重力,那么小球不可能沿圓軌道運動,故D錯誤。
故選BC。13、A:C【分析】【分析】
【詳解】
帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,有
則粒子獲得的速度
當帶電粒子q、m一定的,vm與磁場的磁感應強度B、D形金屬盒的半徑R成正比;與加速電場的電壓無關,與加速電壓的頻率無關;
為了使質子獲得的速度增加為原來的2倍;將其磁感應強度增大為原來的2倍,或將D形金屬盒的半徑增大為原來的2倍,選項AC正確,BD錯誤;
故選AC。14、C:D【分析】【詳解】
A.沿著電場線的方向電勢逐漸降低;但是電勢降低的方向不一定是電場強度的方向,應該是電勢降低最快的方向才為電場強度的方向,故A錯誤;
B.導體在磁場中運動;即使是閉合的回路,導體的運動既可以是沿磁感線運動,也可是切割磁感線,只有切割才會產生感應電流,故B錯誤;
C.如果線圈相對磁場運動而產生了感應電流;根據楞次定律的應用可知該線圈受到的安培力必定阻礙線圈相對磁場的運動,故C正確;
D.根據楞次定律得知;線圈中自感電動勢總阻礙電流的變化,故D正確;
故選CD。15、A:C【分析】【詳解】
A.發(fā)電機輸出的電流
故A正確;
B.輸電線上的電流
故B錯誤;
C.升壓變壓器的副線圈輸出電壓
輸電線損耗電
降壓變壓器的原線圈電壓
故降壓變壓器的匝數比
故C正確;
D.降壓變壓器的副線圈的輸出功率
故用戶得到的電流
故D錯誤。
故選AC。三、填空題(共9題,共18分)16、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.錯誤②.正確③.正確④.正確⑤.正確17、略
【解析】0.5618、略
【分析】【分析】
(1)電磁天平的工作原理為通電線框在磁場中受到安培力;當安培力和被測物體的重力相等時天平處于平衡。
(2)在上方加入變化的磁場后;變化的磁場產生的電流使線框在下部磁場受安培力和重力平衡.
【詳解】
(1)天平平衡時,有當電流最大即2A時N1最小,帶入數據得N1=25
(2)天平平衡時,安培力等于重力,安培力為重力為0.1N,代入數據得【解析】250.119、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]根據左手定則;導線受到的安培力方向沿紙面豎直向上;
[2]根據F=BIL得B=0.4T
[3]若把導線改為平行于磁場方向放置,則導線所受安培力的大小為0?!窘馕觥竣?豎直向上②.0.4T③.020、略
【分析】【詳解】
[1].由圖,磁場方向向里,電流方向向右,則電子向左移動,根據左手定則,電子向上表面偏轉,則上表面得到電子帶負電,那么下表面帶上正電,所以電壓表的“+”接線柱接下表面;
[2].根據電場力與洛倫茲力平衡,則有:
由I=neSv=nebdv
得導體單位體積內的自由電子數為:【解析】下21、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]根據自感電動勢的表達式
可知,0到2s時間內自感電動勢大小是
[2]在4到5s時間內自感電動勢大小是【解析】①.0.20②.0.4022、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]由圖像知時,線圈位于中性面位置,線圈平面和磁感線垂直;
[2]當時,【解析】垂直023、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】140.2524、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]線圈中產生的感應電動勢的最大值表示為。
圖示位置磁通量為零;感應電動勢最大,則感應電動勢的瞬時值為。
[2]電壓的有效值為。
則電流表的示數。
【解析】1.4四、作圖題(共4題,共16分)25、略
【分析】【詳解】
根據左手定則,畫出通過電導線I所受磁場力的方向如圖所示。
【解析】26、略
【分析】【分析】
根據題中“要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈”可知;本題考查交流電的常識,根據開關作用和交流電接線常識,進行連接電路圖。
【詳解】
晚上;天黑光控開關閉合,有人走動發(fā)出聲音,聲控開關閉合,燈亮,說明兩個開關不能獨立工作,只有同時閉合時,燈才亮,即兩個開關和燈泡是三者串聯(lián)后連入電路;根據安全用電的原則可知,開關控制火線,開關一端接火線,一端接燈泡頂端的金屬點,零線接燈泡的螺旋套;三孔插座通常的接線方式是面對插座,上孔接地線,左孔接零線,右孔接火線;電路圖如下圖所示。
【解析】27、略
【分析】【分析】
【詳解】
由第一個圖可知:當條形磁鐵的N極插入線圈過程中;電
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