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教甄◆物理科專業
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104年 - 104年高雄市市立高級中等學校聯合教甄物理科#77190
> 申論題
題組內容
7.在真空中有兩個帶電小球 A、B,已知其質量分別為 m 和 2m,帶電量分別 為 9Q 和 -Q,若小球 A、B在以下各題均可視為點電荷,且庫侖定律的比例 常數為 k,試回答以下各小題:
(3)A、B 兩球放在絕緣光滑的水平面上均不固定,已知兩球間距為 L 始終保 持不變,水平方向除了庫侖力之外,不受其他外力作用,則此兩球應該作怎 樣的運動?速率分別為多大?(3%)
相關申論題
(1)如圖10所示,若氣缸、隔板均導熱,隔板不固定, 氣缸總體積為V,室溫為300 K,一開始B 室氣體的體積 是A 室的兩倍,A 室容器上連接有一U 型管(U 型管 內氣體的體積忽略不計),兩邊水銀柱高度差為76 cm, B 室容器中連接有一閥門M,可與大氣相通, (外界大氣壓等於76 cmHg)則將閥門M 打開後,A 室的體積變成多少? 打開閥門 M 後,將A 室內的氣體從300 K 加熱到400 K 時,U 型管內兩 邊水銀面的高度差為多少?若繼續加熱到540 K,U 型管內兩邊水銀面的高 度差為多少?(6%)
#312511
(2)如圖11所示,若氣缸、隔板均導熱,隔板不固定,A、B 兩室分別盛有氣體 甲和乙。開始時,甲、乙兩氣體的體積之比為3:2,在室溫不變的條件下, 緩慢推動活塞P,使之向右移動一段距離d,那麼隔板向右移動的距離是多 少?(3%)
#312512
(1)如圖 13 所示,設置一塊足夠長的檔板 MN,若粒子可以從 A 點 向檔板右側任意方向發射,但速度大小始終為 v,那麼射到檔板上 的範圍有多大?(2%)
#312513
(2)如圖 14 所示,設置一半徑為 R 的圓形檔板,且粒子運動 軌跡的曲率半徑大於 R,若粒子從檔板上的 A 點出發,速度 的方向可以改變,但速度大小 v 維持不變,那麼粒子射到 圓形檔板上某點所經歷的最長時間是多少?(3%)
#312514
(3)承(2),若粒子從 A 點指向圓心 O 發射,經過與檔板碰撞又回到 A 點,設檔 板是光滑的,粒子與檔板碰撞時電荷量不變,若要使粒子與檔板的碰撞次數 最少,那麼粒子的發射速度應為何?從 A 點出發又回到 A 點所經歷的時間為 多少?(4%)
#312515
(1)若給靜止的金屬棒,施加一個水平向右,大小 F = 3.0 N 的定力作用,金屬棒 如何運動?最大加速度是多少?最大速度是多少?(3%)
#312516
(2)若給靜止的金屬棒施加一個水平向右的瞬時衝量 J = 2.0 N s ,金屬棒向右運動 的最大位移為 0.5 m,那麼此過程中迴路產生的電熱量是多少?通過電阻 R 的電荷量是多少?金屬棒運動的時間是多少?(3%)
#312517
11.如圖 16 所示的裝置,彈力常數為 k 的輕彈 簧的一端懸掛在天花板,另一端懸掛質量 為 m1 的光滑滑輪,有一長度不可伸縮的細 繩跨過滑輪,繩子一端固定於地面上,另一 端懸掛質量為 m2 的木塊,初始系統處於平 衡狀態,將木塊稍微向下拉動後釋放,則 木塊振動週期=______。(6%)
#312518
12.裝甲車和戰艦採用多層鋼板比採用同樣品質的單層鋼板更能抵禦穿甲彈的射 擊。通過對以下簡化模型的計算可以粗略說明其原因。質量為2m、厚度為2d 的 鋼板靜止在水平光滑桌面上(如圖17所示)。質量為m 的子彈以某一速度垂直射 向該鋼板,剛好能將鋼板射穿。現把鋼板分成厚度均為d、質量均為m 的相同 兩塊,間隔一段距離水準放置。若子彈以 相同的速度垂直射向第一塊鋼板,穿出後 再射向第二塊鋼板,假設子彈在鋼板中受 到的阻力為定力,且兩塊鋼板不會發生碰 撞並且不計重力影響求子彈射入第二塊鋼 板的深度。(6%)
#312519
(1) 鋼球第一次碰撞前瞬間,兩鋼球相對於靜止座標系x-y,在y方向上的速率 為多少?(3%)
#312520
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