所屬科目:教甄◆物理科專業
1. 進行電子繞射實驗時發現,對同一個晶體分別使用波長為 λ 的 X 光與電子束的繞射圖形幾乎相同,已知電子質量為 m、電量為 e、普朗克常數為 h,請問用以產生電子束的加速電壓為何?
2. 有一折射率為 1.2 的油膜浮在水面上,油膜的厚度為 450nm。當白光從空氣中垂直照射在油膜上,請問在可見光的波長範圍內,反射光強度最強的光波長為若干 nm?
3. 兩帶電金屬小球 A、B,分別以長 的輕繩懸起,置於如圖示的位置,電量均為 q,球 A 可自由擺動達靜力平衡,球 B 則固定在鉛直方向不能動,已知平衡時 A、B 兩球距離為 d`,球 B 質量 為 m,重力加速度為 g,庫侖常數為 k,請問球 A 的質量為何?
4. 定量氣體在密閉容器內,將其體積壓縮為原來的一半,又使其絕對溫度增為原來的 2 倍,則器壁上每單位面積每單位時間內撞擊到之分子數為原先的幾倍?
5. 長度為 L 的均勻繩索置於光滑水平桌面上,其中長度 d 之部分跨過桌面吊掛者,且此繩由靜止釋放,重力加速度為 g。請問:此繩索全部離開桌面瞬間的速度量值為?
6. 如右圖所示,邊長為 a 的正三角形區域內(灰階範圍內)有均勻磁場 B,其方向垂直紙面向外,一個邊長也為 a 的正三角形導體框架 ABC,在 t=0 時恰好與上述磁場區域重合,爾後以週期 T 繞其中心在紙面上順時針等速率轉動,於是在框架 ABC 中產生感應電流。若假設電流按 ABCA 方向流動時電流為正,反之則取負。假設框架 ABC 的電阻為 R,請問 t=0~T/2 之間的平均感應 電流為何?
7. 對 AB 兩種金屬進行光電效應實驗時,其截止電壓 Vc與入射光頻率 f 的函數關係圖如下圖所示,圖中 a:b =3:5。設普朗克常數為 h、電子電量量值為 e,若以頻率4fA 的光分別照在 A、B 表面時,請問兩次實驗的截止電壓比 VA:VB 為何?
8. 一個質量 m、電量-e 的電子進入一個均勻磁場 B 中,恰好離開磁場時,運動方向與磁場邊緣夾 60°角,如右圖所示,則電子穿越此均勻磁場的時間為________。
9. 光子的能量為 E,經雙狹縫可於螢光幕上測得干涉條紋間距為 d。今欲改用電子束射向相同的雙狹縫,於螢光幕上測得干涉條紋間距也為 d,則電子的動能為何?(已知普朗克常數為 h、光 速為 c、電子電量為 e、電子質量為 m)
10. 在波耳氫原子模型中,氫原子吸收光譜之最長波長為 λ,設普朗克常數為 h,光速為 c,電子質量 m,則基態氫原子中,電子繞原子核運轉時,電子的物質波波長為______。
11. 在密立坎油滴實驗中,當油滴僅受重力作用時,其以終端速度 v 下降,若在二板接上電池後,發現油滴以終端速度 v/2 上升,今欲使油滴靜止於二板間,則二板的間距為原來(電池不變) 的_____倍。
12. 如右圖所示,點電荷+Q 與–Q(Q>0)位在同一平面上,+Q 的位置固定, –Q 的質量為 m,且和+Q 的距離為 b。–Q 電荷以垂直於兩電荷連線的方向射出。若點電荷–Q 以 射出,則循一橢圓軌跡運動。令 k 為庫侖常數,–Q 距離+Q 的最遠點為 A 點,且 A 點與+Q 電荷間的距離為 a。根據上述可知 a 為 b 的_______倍。
(1)鐵鎚剛敲擊到鐵釘而與鐵釘一起運動時,兩者總動能為何?(以 M、m 及 v0 表示)
(2)如果鐵釘受鐵鎚敲擊兩次後就完全釘入牆內。請問第一次敲擊時的阻力為何?
(1)質點在最低點時,圓管作用於基座的正向力為何?
(2)質點通過圓管的最低點與最高點時,圓管施於基座頂部的力,其鉛直分量相差多少?
(1) 光源 S 的成像位置到透鏡的距離為若干 cm?
(2) 光源 S 的成像間的距離為若干 mm?
(3) 暗紋間距為若干 mm?
16. 如圖所示,截面積 A、高度為 h、密度為 d 的浮標,靜止浮在密度為ρ的液面,重力加速度為 g,則試求浮標上下振動的週期為何? (以 A、d、h、ρ、g 表示)
(1)若小智於 B 地開始朝「任意方向」直線移動 5 公尺,每次最多能碰到_____(填數字)處聲音最弱的地方。
(2)若小智直直往上走 5 公尺,最多能碰到____(填數字)處聲音最弱的地方。
(1)為了讓小球順利通過軌道頂部,小球應從高度多高的地方靜止釋放?(H=?)
(2)若小球從 H=6R 處釋放,到達 Q 點(軌道最右端)時受到軌道的正向力為多少?
19. 有 12 個電阻器,電阻值均為R=1Ω 。求 A、B 兩點間的等效電阻值為若干Ω?
(1)求此質點的速度對時間函數 v(t)=?
(2)求此質點的位置對時間函數 x(t)=?
21.湯姆森的「陰極射線管實驗」中,在一對長 L 之平行金屬板間加一電場 E,若再加一磁場 B 時,將電子垂直電場入射,則電子恰可直線通過。若接下來移去電場,僅留磁場,且電子垂直磁場射入,並通過金屬板後產生 y 之側位移,可知電子荷質比為?
22.密度為ρ的氣體以垂直於斜面的速度 v 撞擊一楔形體的斜面(斜面面積為 A,楔形體質量為 m,如右圖。)。假設此撞擊為完全非彈性碰撞。若楔形體在水平桌面上保持不動,請問楔形體與桌面之間的靜磨擦係教最小須為多少?(重力加速度值為 g,假設氣體 質量遠小於楔形體。)
23.如右圖,A、B、C 之質量分別為 m、2m 及 3m,且動滑輪及繩重均不計,重力加速度量值為 g,試回答:A 之加速度量值為?