103年 - 國立科學工業園區實驗高級中學高中部教甄物理科#77202

1.0一個內部填充氦氣的汽球，由地面升到高空。假設高空的氣壓為地面處的一半，但高空與地面處的溫度相同，若汽球表皮的張力可不計，則在高空處每單位時間內碰撞到汽球表面積上的氦分子數，為地面處的幾倍？____________。

2.0邊長a = 0.1m，b = 0.2 m的兩長方形線圈各捲繞10匝，將其邊銲接在一起使兩圈面恆互相垂直。今以ω = 80 rad/s的角速度繞此共同邊旋轉，整個結構在均勻磁場 ( = 0.5 T) 中，，此組合的最大感應電動勢為？____________。

3.0內含有介電質之球殼體電容器的電容值：一個內徑和外徑分別為r_a和r_b的殼層結構之球體(shell structure)，殼球的內、外層為導電材料所包覆，兩導電殼球間則填滿了介電質係數為κ (意即) 的絕緣油。則此其結構體之電容為何？____________。

4.0如圖所示，一材質不均勻的木棒長、重量為、重心位於右端處，左右兩端分別用長度為L1及L2的絲繩懸於天花板的同一點，於平衡時左、右兩繩的張力大小各為T₁及T₂，則T₁：T₂為？____________。

05.0驗證愛因斯坦的狹義相對論最有力的證據之一是對緲子μ 半衰期的探討。 μ介子在相對它靜止的參考系中，其半衰期為秒。假設在離地面4460m處的高空，有 N個 μ介子以0.98c的速度沿鉛直方向射向地面，則當介子到達地面時，約剩下多少個介子？____________。

6.0如圖所示，在一水平面上放置兩根足夠長的平行導體軌道，間距為L，在它們的上面橫放兩根平行的導體棒。另在軌道平面上外加一均勻的磁場B，其方向垂直於軌道平面。假設導體軌道的電阻可忽略不計，兩導體棒的質量分別為 m與2m ，電阻均為R，其速度分別為v₁ 與v₂ ，且導體棒可在軌道上無摩擦的滑行，不計電磁輻射，設開始時v₁=vo ，v₂=0 ，試求兩導體棒產生的最大間距為何？____________。