申論 1在水平桌面上有兩顆質量相同的球A與球B,桌面為x-y平面,若球A以速度v沿著xˆ方向運動,斜向撞上了原為靜止的球B,發生完全彈性碰撞。㈠若桌面光滑無摩擦力,則兩球碰撞後,試計算說明兩球運動路徑的夾角為何?(8分)㈡若桌面光滑無摩擦力,球A以3.0公尺/秒的速率沿著xˆ方向運動,碰撞後球B與原速度方向夾30角,則碰撞後兩球的速率分別為何?(8分)㈢若桌面並非光滑,則兩球碰撞後,兩球運動路徑的夾角與光滑桌面上的夾角有何不同?試解釋其原因。(4分)
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弱點分析
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申論 2有一個橫躺的一端開口圓柱形容器內部有一個活塞,此容器放置在大氣環境下(1.000 atm =1.013×105Pa),並且活塞與容器間的摩擦力可忽略不計。起初容器內有100℃、1.80公克的水和1.80公克的水蒸氣達成熱平衡狀態,若對此系統加熱,使體積緩慢增為原來的1.50倍,氣體常數R = 8.31 J/mol·K,熱功當量1 cal = 4.187 J。㈠系統對外作功為多少焦耳?(8分)㈡系統吸收的熱能為多少焦耳?(8分)㈢系統的內能變化為多少焦耳?(4分)
申論 3㈠有一個邊長為10.0公分的塑膠實心正立方體靜靜地漂浮在密度為1200 kg/m3的液體上,立方體的上、下面與水面平行,塑膠的密度為900 kg/m3,則立方體浮出水面的高度為何?(10分)㈡從正上方施力使塑膠立方體恰好沒入水中,在移除施力的瞬間,塑膠塊向上的加速度為何?重力加速度g為9.80 m/s2。(10分)
申論 4有一個飛輪由細棒穿過短圓柱軸心組成,其轉動慣量為0.125 kg m2,起始的角動量為10.00 kg m 2/s,在2.00秒內飛輪的角動量均勻減少變為6.00 kg m 2/s。㈠飛輪受到的平均力矩為何?(4分)㈡減速過程中動能減少了多少焦耳?(8分)㈢減速過程中飛輪轉了多少圈?(8分)
申論 5馬克斯威統整了電學與磁學,加上位移電流項,寫出了馬克斯威方程式,並且預測了電磁波的存在,交互感應產生的電場和磁場,會以電磁波的形式在空間中傳播。㈠試寫出馬克斯威方程式,並且描述各個方程式的物理意義。(12分)㈡試解釋位移電流的物理意義。(8分)