所屬科目:教甄◆物理科專業
(1)物體B剛要接觸地面時的速度大小為何?
(2)物體A向上滑動的整個過程中與斜面間因摩擦產生的熱量大小為何
2.如圖所示,某超市中兩輛相同質量均為m的手推購物車、相距2L沿直線排列,靜置於水平地面上。為節省收納空間,工讀生給購物車①一個瞬間的水平推力F使車自行運動,並與購物車②相碰,且在極短時間內相互嵌合結為一體,以共同的速度運動了距離,恰好停靠在牆邊。若車運動時受到的摩擦力恆為車重的k倍,忽略空氣阻力。重力加速度為g。則工讀生給購物車①水平推力F的衝量大小為何?
3.在一水深為1.0m的水池底部水平放置一條長為1.0m能發出紅光的細LED燈帶,不考慮水面對光線的反射,計算水面上產生光斑的面積為多少平方公尺?(設水對紅光的折射率為4/3)
4.質量2kg之臺車A置於水平桌面,車上物體B的質量為1kg,B以細線連接通過摩擦及質量可忽略之定滑輪,在另端繩上掛質量未知之C球如圖所示,若臺車A與桌面之摩擦不計,B、A間之靜摩擦係數為0.4,取g=10m/s2,若要B在A上不至於產生相對滑動,則C球之質量最多不可超過_____公斤。(臺車之輪子質量可忽略)
5.有一質量m、半徑R、長度ℓ的圓柱木頭,其上繞有N匝之線圈(繞的方式參看下圖),將圓柱放在仰角θ的斜面上,並置於一方向鉛直向上的均勻磁場B中,如右圖所示。若要使圓柱不轉動則需加一電流i,求此電流的大小i=__________。(以m、g、N、ℓ、B表示)
6.將一透鏡從中間分割成兩半,用此透鏡所成的兩點光源實像,可作為干涉實驗產生兩同相光源的一種方法,該透鏡稱比勒特分開透鏡(Billetssplitlens)。若透鏡焦距4公分,一點光源距透鏡5公分,光的波長為500nm,兩半透鏡相距0.01(cm),若屏距像光源100公分,則干涉條紋間距為_____cm。
7.觀察者、聲源和反射板依照圖所示的順序排列在一條直線上。假設聲源和反射板能夠沿著這條直線獨立移動。當觀察者保持靜止時,聲源以恆定的速度v向觀察者移動,同時發射恆定頻率f的聲波,反射板則以相同的速率向聲源的相反方向移動,此時有速率為w的均勻風從反射器向觀察者方向吹去。設無風時的聲速為V0、0w<V0。求聲波經反射板反射後到達觀察者的頻率為何?
(1)油滴a和油滴b的質量之比為多少?
(2)求a、b所帶電荷量的絕對值之比。
9.當電子束以與晶格面成一定角度θ入射時,被規則排列的原子散射後,可以在特定方向上形成完全建設性干涉。若以動量為kg.m/s電子束入射晶格間距m的原子,當掠射角度θ在50˚≤θ<90˚範圍內變化時,反射後電子束會發生幾個完全建設性干涉?(普朗克常數J·s、sin50˚=0.77)
(1)當固定物移除後,導線甲開始滑動,經過足夠的時間後,導線甲的速率v變成恆定,則速率v為若干?
(2)當導線甲等速運動時,單位時間內因摩擦所產生的熱量為若干?
11.如圖所示,一半徑為R的光滑絕緣半球面開口向下,固定在水平面上,整個空間存在一方向鉛直向下的均勻磁場。一電量為q(q>0)、質量為m的小球P在球面上做水平面等速率圓周運動,圓心為O’。球心O到該圓周上任一點的連線與鉛直方向的夾角為θ(0<θ<)。已知重力加速度為g,為了使小球P能夠維持在該圓周上運動,求磁場大小的最小值為_____。(以q、m、g、R及θ表示)
(1)開始落下至C點所需的時間為_____。(以g及a表示)
(2)距離為_____。(以a及數字表示)
13.有一個可移動的活塞(質量為m面積為A),將一裝有氣體,體積為2V的容器分隔成相等的兩部分,如圖所示。起始時兩邊的壓力均為P,假使容器壁及氣體均保持恆溫狀態,現將活塞移動少許,然後放手讓其自由運動,若活塞與容器壁的摩擦力可以不計,則活塞來回運動的週期為________。(以m、V、A、P表示)
14.考慮如圖的線路,右邊是質量為m而長度為的金屬棒,可以在導線上滑動形成導通的迴路,且滑動時摩擦力可忽略不計。將整個迴路放置於量值為B、方向為射入紙面(以x表示)的均勻磁場中,除了電阻R外,假設此迴路其餘部分的電阻皆可忽略。如果金屬棒有一初速v,則經過一段特定時間t=0.69τ之後,金屬棒的速率就會減半成,而且τ大致上與初速無關。其原理是因為電磁感應:金屬棒的運動造成迴路的磁通量改變,產生感應電流,而此電流讓運動中的金屬棒,在磁場中受到一反向的磁力,因此會減速,且感應電流在電阻R上會產生功率消耗。求τ=。(以m、R、ℓ、B表示)(註:ℓn2=0.69)
(1)B星體所受A、C星體萬有引力的合力大小為_____。(以G、m及a表示)
(2)C星體作圓周運動的週期為_____。(以G、m及a表示)