所屬科目:教甄◆物理科專業
3. 右圖中為一面積為 0.20m2 匝數為 2 的線圈,若在線圈的內部 通過一個平行於線圈軸大小為 B=(4.0+3.0t 2)T 的磁場,其中 t 是時間單位為秒,則在時間為 3.0s 時 VA – VC 的電位差為_______
4. 假設跑車輪胎與地面的靜摩擦係數為 0.95,動摩擦係數為 0.80,若此車開在某一星球上 的水平彎道上,且此彎道的轉彎半徑為 50.0 m,則此車在此星球上的最高安全轉彎速率 為地球上的 倍?(地球的 而某星球的 )
5. 一根豎立在操場且質量為 8000kg 長為 100m 的鋁製旗杆,因為陽光的照射使其溫度從 10o C 升高到 20o C,則在這過程中鋁杆的內能改變約為多少焦耳(Joule)(鋁的線膨脹係數為 ,密度為 2.7×103 kg/m3 ,比熱為 0.215cal/g°C,而當時氣壓為 1atm= 1.0×105 N/m2 )
6. 長 75 公分的玻璃管,質量 2 公斤,下端封閉底部置有一光滑玻璃小球, 如圖所示,將靜止玻璃管施 12 牛頓向下的力作用,經一段時間後,小球 離開管口,求小球恰離開玻璃管口時的速度的大小為 m/s?(空氣阻 力不計,g=10m/s2 )
7. 如圖所示,其中繩子不可伸長,繩和滑輪的質量不計,摩擦不計, 重物 A 和 B 的質量分別為 1kg 和 2kg,求當左邊繩的上端靠天花 板處剪斷後,重物 B 的加速度大小為多少 g?
8. 有一質量 m 的衛星繞地球(質量 M)以橢圓軌道運行,其中 近地點距離為 r,遠地點距離為 2r,遠地點速度為 V,若在遠 地點處加速後形成半徑為 2r 的圓形軌道如圖(8),請問衛星加 速後與加速前對地球之角動量比值為何?
9. 如附圖,有一質量可忽略的彈簧將質量 m1 及 m2 的木塊連起來後放於水平 地面上,問必須加 的力到 m1 上,則當外力除去後,m1 跳起來恰可使 m2 離開地面。
10. 如圖所示,空氣中有一折射率為 ,半徑為 R 的玻璃柱體,其橫 截面的圓心角為 90o 的扇形 OAB、一束平行光平行於橫截面,以 450 入射角射到 OA 上,OB 不透光,若考慮首次入射到圓弧 AB 上 的光,圓弧 AB 上有光透出的部分的弧長為若干?_________
11. 若將金屬環切成一半,而此半金屬環(如附圖)上仍然 有+Q 電荷均勻分布其上。則電荷-q 置於其環心處 時,-q 電荷所受之靜電力大小為 ________。
12. 右圖所示,一水平直槽軌道連接一半徑 R=0.5 公尺鉛直圓 槽軌道,兩者均絕緣光滑,設整體置於一水平垂直紙面向外 的均勻磁場 B=0.50 特士拉中。有一質量 m=0.10 克,帶電 量 q=+1.6×10-3 庫侖的小球,在水平槽軌道上向右運動,若 要使小球恰能通過圓槽軌道的最高點,則小球在水平軌道運 動的速度 v 約為__________ 公尺/秒?(設重力加速度 g=10m/s2 )
13. 如圖所示,均強電場場強度大小為 E,方向與水平方向夾角為 θ= 45o ,場中有一質量為 m,電荷量為 q 的帶電小球,用長為 L 的細 線懸掛於 O 點。當小球靜止平衡時,細線恰好水平。現用一外力將 小球沿圓弧緩慢拉到鉛直方向最低點,靜止釋放小球,擺動回水平 位置時,繩張力為若干?
14. 依照波耳的氫原子模型,電子繞質子作等速率圓周運動。若已知電子的質量為 m,氫原 子在基態時,電子的角動量的量值為h(h =,h 為卜朗克常數),其軌道半徑為 a0, 則 He+ 原子在第一受激態時,電子的總能量為___________ 。
15. 如圖所示,用波長為 λ 的光照射金屬板 N 時,檢流計指針發生 偏轉,在 M、N 間加磁場強度為 B 的均勻磁場,磁場方向與兩 板平行,調整 M、N 間的距離 d,電流錶指針恰好不偏轉,求 金屬的功函數?(設光電子的質量為 m、電荷量為 e,普朗克常 做為 h,真空中光速為 C)
16. 如圖所示,伏特計的電阻為 x 歐姆,安培計的電 阻為 y 歐姆,由左邊電路測量出電壓與電流,計 算可得 R 的電阻值為 z 歐姆。若以右邊電路測量出電壓與電流,計算可得 R 的電阻為若干歐 姆?____________
17. 一質量 m、半徑 R 的均勻圓柱放在兩等高台階間,右 邊台階固定不動,左邊台階 A 可在地面上無摩擦地自 由滑動。當兩台階間距離為 時,右邊台階對圓柱 的正向力為 N,所有摩擦皆不計,求此時台階 A 的速 度為?_____________
19. 如圖,長l 的細繩一端固定於 O 點,另一端繫一 質量為 m 的小球。將小球從 O 點正下方處以一 初速水平向右拋出,經依段時間後繩被拉直,此 時繩與鉛直線夾 60o 角,求小球被拋出的初速為?
21. 斜角為 60o 的斜面,靜止擺放一個邊長為 d 的無質量正三角板,三角板三角頂嵌有三個 質量為 m 的質點,如下圖一所示。今三角板靜止由斜面滾下(不滑動),試求滾動過程 的最大角加速度。_________
23. 如右圖,質量 2m 的小車有一光滑之 圓弧,圓弧半徑為 R, 質量 m 的小球,由圓弧頂端,自靜止下滑。若下滑過程中, 小車始終保持靜止在水平地面上,則地面與小車間靜摩擦力的 最大值為?___________
24. 如圖,一端開口的圓柱形容器固定在水平地面上,共內部以 質量 m 可自由移動的活塞封住充有 n 莫耳的單原子理想氣 體。活塞與器壁之間摩擦力很小且所有材質皆絕熱,容器截 面積為 A,當時大氣壓為 P0,起始時容器內氣體的氣柱長度 為 L0。若活塞受一衝量,使其獲得初速 V0,則當容器中的氣 體重新達到熱平衡時,氣柱長度為何?(理想氣體常數為 R)________
25. 假想從地球的北極處,沿水平方向以初速度發射一質量 m 的小物體,式中 R 為地球半徑,g 為地球表面上的重力加速度。若不考慮大氣對於物體運動的影響,亦不 考慮地球自轉效應,則物體再回到北極需時?____________
26. 一組狹縫間距為 d 之雙狹縫,今用一波長為 λ 的 雷射光入射,狹縫至屏幕距離為 L,屏幕上中央 線 O 點原為中央亮紋所在,如將光線改以 θ 角入 射,則干涉圖案中的亮紋寬度為?_______
27. 如右圖,有一個半徑為 R 的導體球,其旁有一半徑為 r 的細 圓環,環上均勻帶電,總電量為 Q。導體球心 O 與圓環圓心 的連線長為 a(a>R),且與環面垂直。已知導體球的電位 為 V,庫倫靜電常數 k,則球上總電荷是多少?______
28. 如圖,X 軸上方有均強磁場 B,下方有均強電場 E。電量量 值為 q、質量為 m、重力不計的粒子位於 Y 軸上。X 軸上有 一位置點 N(L,0),要使該粒子在 Y 軸上由靜止釋放而能 到達 N 點,則該粒子從釋放後運動到 N 點,其經歷所有可 能之時間為?_________
30. 2010 年諾貝爾物理獎得主為英國曼徹斯特大學的 Andre Geim 及 Konstantin Novoselov, 他們利用一般的膠帶將石墨一層一層分開,得到單層的碳網結構,稱為石墨烯,可用來 進行物理學上量子效應的實驗,同時又因石墨烯具有非常好的導電性、導熱性、強韌性, 而在許多領域有極大的應用發展潛力。研究結果指出,1 平方公尺的石墨烯可承載 4 公 斤以內的重物,已知石墨烯的結構如下圖所示,由此可估計 1 平方公尺的石墨烯之質量 約為 _________kg。