2021 年

物理 · 共 33 題 · 點擊選項即時核對答案

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21.

三個相同的孤立金屬球 $X$ 、 $Y$ 和 $Z$ 分別帶電荷 $+2Q$ 、 $-4Q$ 和 $+5Q$ 。先讓 $Y$ 跟 $X$ 接觸，然後將 $Y$ 移往接觸 $Z$ 。當 $Y$ 和 $Z$ 分開，求各球所帶的電荷。

	$X$	$Y$	$Z$
	$0$	$+1.5Q$	$+1.5Q$
	$-Q$	$+0.5Q$	$+0.5Q$
	$+Q$	$+Q$	$+Q$
	$-Q$	$+2Q$	$+2Q$

22.

當一點電荷 $+Q$ 如圖所示置於 $X$ ，在 $Y$ 的電場強度為 $E_0$ 。

兩個相同的 4×4 方格圖。左圖：電荷 +Q 在左邊緣的 X 點，Y 點在 X 右方兩格的同一行。右圖：電荷 +Q 分別在左上角的 W 點和左下角的 Z 點，Y 點在 W 右方兩格、下方兩格

如果於 $W$ 和 $Z$ 分別放置一點電荷 $+Q$ ，在 $Y$ 的電場強度會是多少？註： $\sin45^\circ=\cos45^\circ=\dfrac{\sqrt{2}}{2}$

23.

四個相同的電阻器 $P$ 、 $Q$ 、 $R$ 和 $S$ 連接一內阻可忽略的電池組，如圖所示。

電路：電阻器 P 與一並聯組合串聯，該並聯組合由電阻器 Q 及串聯的 R 和 S 組成，並連接電池組

如果 $R$ 耗散 $1\ \text{W}$ 的功率，求電池組的總輸出功率。

24.

圖示的金屬正方體邊長為 $x$ 。它任何相對的兩面之間的電阻 $R$ 跟 $x$ 的關係為何？

邊長為 x 的金屬正方體，兩個相對的面各連接一條接線

25.

下圖中的 $PQR$ 為一直線，而 $PQ=10\ \text{cm}$ 和 $QR=5\ \text{cm}$ 。載電流 $0.3\ \text{A}$ （方向為指入紙面）的一條長直導線放於 $P$ 。當另一載電流 $I$ 的長直導線放於 $Q$ ，在 $R$ 的合磁場變為零。推斷 $I$ 的方向和量值。

直線上的 P、Q、R 三點：P（導線的電流指入紙面）與 Q 相距 10 cm，Q 與 R 相距 5 cm

	$I$ 的方向	$I$ 的量值
	指入紙面	$0.1\ \text{A}$
	指入紙面	$0.9\ \text{A}$
	指出紙面	$0.1\ \text{A}$
	指出紙面	$0.9\ \text{A}$

26.

如圖所示，當一銅棒 $PQ$ 以恆速度在一勻強磁場內運動，棒的兩端會感生一電動勢。

一垂直的銅棒 PQ（P 在上、Q 在下）以恆速度向右在指入紙面的勻強磁場（以交叉符號表示）內運動

以下哪項敘述正確？

(1)感生電動勢的量值取決於棒的長度。

(2)棒

PQ

猶如一電池般提供一電動勢，而

P

為其正極。

(3)有一力作用於棒並跟其運動對抗。

27.

一燈泡串聯連接一裝置 $Y$ 和一電池，如圖所示。假設電池的內阻可忽略，而其電動勢保持不變。

由電池、裝置 Y 和燈泡組成的串聯電路

現觀察到燈泡的亮度隨時間下降。以下哪些推斷必定正確？

(1)通過

Y

的電流隨時間減少。

(2)跨

Y

的電壓隨時間下降。

(3)電池所提供的功率隨時間減少。

28.

一正弦交流電勢差施於一 $10\ \Omega$ 電阻器的兩端，其波形如線圖所示。

電勢差/V 對時間/s 的線圖：一個週期的正弦波，由 0 開始先向負方向，於 0.01 s 過零，最大值為 2 V，並於 0.02 s 回到零

求該 $10\ \Omega$ 電阻器上的方均根電流及它所耗的平均功率。

	方均根電流 / A	平均功率 / W
	$0.14$	$0.2$
	$0.14$	$0.4$
	$0.2$	$0.2$
	$0.2$	$0.4$

29.

圖示一載交流電的導線沿 $z$ 軸方向擺放，並於附近放置三個互相垂直的線圈 (1)、(2) 和 (3)。哪個線圈會有電動勢感生？

一載交流電的導線沿 z 軸擺放，附近有三個互相垂直的線圈 (1)、(2)、(3)，位於 x、y、z 軸原點附近

30.

複點分接的變壓器：原線圈的接點為 P、Q、R（P 與 Q 之間 720 匝，Q 與 R 之間 480 匝）；副線圈的接點為 X、Y、Z（X 與 Y 之間 40 匝，Y 與 Z 之間 30 匝）

上圖顯示一複點分接的變壓器。各「分接點」之間的匝數如圖上所標示。哪一接駁適用於把電壓從 $240\ \text{V}$ 降壓至 $6\ \text{V}$ ？

	原線圈	副線圈
	$PQ$	$XY$
	$PQ$	$YZ$
	$PR$	$XY$
	$PR$	$YZ$

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