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111年 - 111 高雄市市立高級中等學校聯合教師甄選試題:物理科#108188
> 申論題
題組內容
5. 如圖 3,半徑R 之導線環置於一磁場中,若環上各位置磁場大小皆為B , 方向則各與鉛直面成θ角,且恰垂直於導線環,當導線環上通有電流I時:
(2)導線環所受總磁力為 (8) 。
相關申論題
6. 鉛直懸掛之理想彈簧彈力常數為 k,振幅為 R,下端吊質量 m 的物體, 令其上下作 SHM,當通過平衡點瞬間,物體脫落一半質量,則僅剩 m/2 之質量繼續作 SHM 之振幅為 (9) 。
#464046
7. 如圖 4 所示,質量為 M 的小車靜止在光滑水平面上,長為 L 的懸線繫著質量為 m 的小球於水平位置釋放,下擺至圖示角度α位置時,小車的速度為 v,試求該過程中懸線張力對小球所作的功? (10) 。
#464047
8. 如圖 5 所示,一汽缸中裝有 2 莫耳之單原子分子理想氣體,起始時汽缸 內、外壓力皆相等。今對汽缸徐徐加熱,汽缸內的氣體受熱膨脹,推動 活塞,溫度由 300K 升高至 400K,設活塞質量及其與汽缸間的摩擦皆忽 略不計,理想氣體常數 R=8.31 J/mol.K,則在加熱的過程中氣體共吸熱 (11) J。
#464048
9. 如圖 6 所示,在鉛直向上的均勻磁場 B 中,一質量為 m、電阻為 R 的金 屬棒,自靜止開始沿無電阻、傾斜角為 θ、間距為 L 的光滑 U 型軌道上 滑下,若軌道足夠長,則金屬棒所能獲得的最大速度為 (12) 。
#464049
二、 申論與計算題 1. 做等速率圓周運動的物體,圓周半徑為 R,速率為 v,其向心加速度為,試推導之。(5 分)
#464050
(1) A 距倉庫前多少距離,所需初速vo會為最小值?(g=10m/s2,4 分)
#464051
(2) 承(1)題,初速vo最小值為何?(答案須包含量值與方向,4 分)
#464052
3. 若採用接近主軸的光線,也就是採用極小的孔徑角,這樣球面鏡就會近似拋物面鏡,可以不考慮球面像差。若球面鏡的曲率半徑為 r,則焦距 f 近似於, 試證明之。(8 分)
#464053
(1)轉移所須的最小能量為若干?(4 分)
#464054
(2)如果轉移是沿半橢圓相切軌道進行,如圖 7 中 ACB 軌跡所示,則飛船在 兩條軌道交接處 A 和 B 的速度變化各為多少?(4 分) ( ,v1、v2為各自軌道圓周運行速率,為橢圓軌道近地點與遠地點切線速率)
#464055
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