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高雄中學106學年度下學期第一次段考高三物理科試題
單 選 題 ：（ 每題3分 ，共60分 ，不倒扣)
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., . ).埤育雩碑/的導線锋原點時有長度A i的一小段直導線與t軸 重 合 ，如圖所示，圖中B 、F坐標分別為B(0, 5)
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物
理
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r-■：-''.v A v ；- f 'D</ -、>vz (A) 1 : 1 (B) 5 : 4 (C) 5 : 3 (D) 2 : 1 ‘ (E) 5 :~1 : 、
) 原本靜止在南北方向上可自由偏轉的小磁針位於坐標原點k g (定正東方為^軸 ，正北方為y軸 ），小磁針因同時受 到 地 爽 以 荩 垂 直 剛 工 平 面 的 長 直 導 線 形 成 的 磁 場 之 織 ，其 偏 轉 如 圖 麻 :你 認 為 匪 紙 面 之 [截 流 導 線 : 癒 QnF^i何i i E f f? (導 線 舆 針 头 小 y ' : : n : 乂 「、二
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3.
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) —無限長導線通有電流/ ’被彎成如圖之形狀，其中圓弧部分丰徑為〆，則在圓心〇處的磁場強度為？
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) 以 粗 細 相 同 亘 同 材 質 的 _線 緊 繞 製 而 成 的 串 ::&兩 _線 #，每單& 長度的匝數相同。已紐兩管長度之比為2 : 1 ， 管截面半徑之比為2 :卜若在管的兩端分別加设相同昀電位差，則管内磁場強度之比為何？
(A) 1 ： 1 (B) 1 ： 2 (C)2 ： 1 (D ) l ： 4 - (E)4 ： 1 ；；v
• ► 4 -c
) 兩個同軸圓線圈，半徑分別為40公分及30公 分i 兩線圈面相距70公 分 ，若兩線圈均通以f 安 培 ，但方向相反的
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電流，則在兩線圈間的軸線上，距較小線涵圓心&公分處的磁場約為若干特斯拉？（真空中的磁導率//〇 =4;r x l(T7 特 斯 拉 .公 尺 / 安培 ) . ：. . ' ‘ . -v > ' . … ' 厂1
猶題目卷4頁， 答案卷頁， 共 7 頁 背 面 有 題
(A)1.4x l0< (B)2.8x l〇-6 (C)1.4x10*5 (D)2.8x10"5 (E)l x l(T5
) 如 圖 所 示 ，一正立方體座落於吵平面上，而立方體表面則黏有通以電流從j甲i、乙:、丙 、丁四段導線。若整個空 間中有著指向兮方向的均勻磁場5 ，試問四段導線所受的磁力量值之大小關係為何？
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(A)甲 > 乙 > 丙 > 丁 ⑼ 丁 > 乙 = 丙 > 甲 (P)甲 = 了 % > 丙 = 乙 （D)甲 > 乙 = 丙 > 丁 ⑹ 丙 >
甲 = 乙 > 丁
) 如 圖 所 示 ，均勻磁場S垂直XZ平面並指向廿方向長方形金屬線圈abed，可繞Z軸自由轉動，已知線圈長G = i 寬 5 = | ，線圈總質量為w ，若線圈自與錯直位置夾30°時 靜 止 ，通過線圈的電流為何？
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) 如 圖 所 示 ，水 平 面 上 ，兩根光滑金屬的軌道相距h 0.1公 尺 ，質量為5公克的均勻金屬棒置於軌i i上 ，通以垂直 於軌道平面向上的均勻磁場，磁場強度大小5 = 0.1牛頓/ 安 培 .公 尺 ，軌道平面距地面高A = 〇.8公尺，當開關K 接 通 後 ，金屬棒被水平拋出，落地點距拋出點的水平距離* = 2公 尺 ，僅考慮電流磁效應的影響，試求接通K期 間 ， 金屬棒上通過的電量為多少庫侖？ （容 =10公尺/ 秒2) ；
X (A)0.50 (B) 0.75 (C) 1.50 (D) 1.75 (E)2.5 ：；
) 一個位於水平面上可自由運動的線圈A和一個固定在鉛直面上的線圈A ，互相絕緣垂直放^
圓心重合，當線圈都通過如圖所示方向的電流時r則觀察者從左側向右看時.，線圈A將
且兩個圓線圈的
) —帶正電的粒子，與磁場夾一角度没<90°射人一逐漸增強的磁場中，如圖所示，粒子形成螺線運動’則此粒子 作螺線運動的週期r 、播 及 螺 J g咖 何 變 化 ？
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’? 麻 嚭 應 賴 福 申 的 ^ 給 核 ， 電量4 的 涵 酵 ：藝 原 報 的 質 餅 、電量+2?12 .(
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13.(
) 在每一秒鐘都有大量帶電的宇宙射線向地球射來，.地球磁場可以有效地改變這些射線中大多數帶電粒子的運動 這對地球上的生命有十分重要的意義。假設有一個帶正電的宇宙射線粒子正垂直於地面向赤道射來（如圖所示 地球由西向東轉，虛線表示地球自轉軸，上 方 為 &_北 極 )’，在紐绿磁邊的作用T ，它蔣’ ’ ■:
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分，士 .&述
) 如 圖 所 示 ，完全相同的A 、B兩個小球在同一高度自由下落，A不 帶 電 ，B帶 正 零 ，空間亨垂直紙面向内的均勻磁 場 ，則A 、B兩球的運動情況是 ...
x x ? x ) )? 'v(>(；i) -\(A：
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A
)同時落地，且 著 地 時 速 率 相 等 （B
) 乂球先落地，且 落 地 時 速 率 相 等 （C
)B
球先落地’且 落 地 時 速 率 相 等 （D
) 姆 先 落 地 ，且A
落 地 時 速 ^ ^ (E
)B
球先落地二且B
落地時速率較大14. ) 如圖為兩無限長平行導線，通以同方向的葙同電流:萁間有一矩形導線，整個裝置在同一平面上。今矩形導線等 速向左平移，在平移的過程中，迴路中應電流的方向為
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A
)逆 時 針 方 向 （B
)順時針方_ : ( 〇 原來由順時針方向變為逆時針方向(D
)原來由逆時針方向變為順時針方向H ,
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) 如 圖 所 示， 一
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平面放置的圓衫線圈通以恆金電流'矣二較小的圓形線圈2從1的正上方下落，在下落過程中兩 線圈平面始终保持平行且共軸十線圈2從正Ji
方下落至1的正下方過程中，從上往下看，線圈2中的應電流應為! \
二〇
丄.可
I 背 面 有 題 I
3
物
理
.(A)始g 是M時針方向的應電碑.(B)始资是逆時針方向的應電流..(C)先是順時f 方向，後是逆時針方向的應電流 (D)先是逆時針方向，後是順# 針 方 向 的 應 電 流 （E)始 終 無 應 電 流 . ^ : 二 .: ： …
) 如圖所示均'勻磁場垂直指向紙面，其量值為5 = 3.0韋伯/ 平方公尺，::有一長舞^ = 2.0公尺的導線在磁場中以v: 10公尺/ 秒的速度向右運動，導線與運動^向的夾角0 = 30 ° ，且维持不變，則導線中的應1
C : X : J X 1 二 ...
r /x ： X 5
(A) 40 . (B) 30 (C) 20、.（D) 10 (E) 5 、伏特
(I勢為多少？
) 有一個線圈擺在磁場中，已知通過此線
fc
面的磁il
量 為 + 4 韋 伯 ，當線圈上瞬間應電動勢為0時 ，當時的磁通量量值為多少？
{
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A
) 0.5韋 伯 _ . 8 韋 伯 （C
) 1.0韋伯 ' 微 2 . 5 每 伯 （E
) 2.25韋伯... ，
) 一長方形導線垂直於磁場5 且部分露出磁場外，以等速
v
拉 出 ，需施力F
，若磁場強度變為3 5 ，迴線以jv
等速拉 出 ，則M M
力多少？(
A)F
(B
)9F
(C
)27F
(D)| f
(E
)— 尸) 均勻磁場區域的寬度為心一正方形金屬導線的邊長€ ，線框以等速度
V
水平穿過磁場區域，從線框進入到 完全離開磁場的時間内，線框中有應霉流的時間為. ：) 如 圖 所 示 ，閉合直角三角形導線框ABC的直角邊BC與均勻磁場邊界平行，若讓線框沿BA方向等速通過有明顯邊 界的均勻磁場區，磁場寬度Z>AB|，貝！J在整個過程中，線框內的應電流隨時間變化的圖像應為何？ （取逆時針 方向為電流正方向）
(A)
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(B) [ (C)k, A
[ (D)
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、多 選 題 ：侮 題 5分 ，共20分 v 纖 考 輔 倒 扣 )
• • ^ ^-I 二 點 質 量 為 讲 卞 帶 食 電 % 辟 頃 _ 作 半 的 琴 摔 圓 周 運 動 同 能 量 改 變
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:常 數 （C價 點 環 繞 固 趨 上 周 所 需 乏 時 增 為 原 萊 的
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倍 丨 (D齡 乏 環 繞 可 形 成 一 環 型 電 流 ，鶴 原 來 的r3
F ：
■倍 （E)在 中 芯 處 ^ 形 成 的 磁 場
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_ 為 原 來 的8 2 -•i.,
22
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> ) ^箄 方 知 知 涵 由 玲 羊 ， 若 導〆 〆 體 棒 處 於 靜 魏 態 ， 導 體 棒 、 導 軌 間 的 摩 擦 力 可 能 為 零 的 是 ？ … …
23
.：'LB.-t (B) ：i g * ： (C) ：V
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) 選 速 器 的 構 造 與 速 率 測 定 似 ， 為 一 區 域 内 有 互 頓 雲 ;l 、_量 值 .圉 里 的 零 場 與 磁 場 ， 帶 電 粒 子 射 入 此 區 域 後 ， 將
同 時 受 到 電 力 與 磁 取
2
帶 電 _ ：'字 所 受 的 電 力 為 定 值 受 磁 # 不 同 。 如 圖 所 示 為 一 帶 正 電 粒 子 ， 以 速率 V同 時 垂 直 電 場 與 磁 場 射 ^ ， 所 受 電 力 向 下 ， 但 磁 力 @上 :.。. _ 率 ^ ：大 ， 則 磁 力 大 於 電 力 ， 帶 電 粒 子 往 上 偏 ：
若 速 率 v太 小 ， 貝 !
1
磁 力 小 於 i 力 ， 帶 電 粒 子 往 下 偏 ， 故 可 ^ 選 定 k 率 的 帶 電 粒 子 ， 使 其 筆 直 通 過 - 有 關 選 速器 的 敘 述 ，下列哪些正確？ ( ：：v ；；- K；v:;：. r ：v：'；；：：n'n：；C：；；IA ；：.：- ；(〇 T* .->：X
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々 六 贤 J 哈A
(A )關 掉 電 場 ， 僅 餘 磁 場 ， 貝 IJ帶 電 粒 子 在 此 區 域 中 的 軌 跡 為 拋 物 線 （B )關 掉 磁 場 ， 僅 餘 電 場 ， 貝 ！J帶 電 粒 子 在 此 區
域 中 的 軌 跡 為 圓 形 （C)可 筆 直 通 過 此 區 域 的 帶 電 粒 子 ， 速 率 為
4
(D )承 (C)選 項 ， 無 法 筆 直 通 過 此 區 域 的 帶 電B
粒 子 軌 跡 為 拋 物 線 （E)承 (C)選 項 ， 若 某 正 電 粒 子 可 筆 直 通 過 此 區 域 ， 貝 !J同 速 率 的 帶 負 電 質 點 也 可 筆 直 通 過
) 如 圖 所 示 ， 通 過 水 平 絕 緣 傳 送 帶 輸 送 完 全 相 同 的 銅 線 圈 ， 線 圈 等 距 離 排 列 ， 且 與 傳 送 帶 以 相 同 的 速 度 等 速 運 動 。
為 了 檢 測 出 個 別 未 閉 合 的 不 合 格 線 圈 ， 讓 傳 送 帶 通 過 一 固 定 均 勻 磁 場 區 域 ， 磁 場 方 向 垂 直 於 傳 送 帶 ， 讎 穿 過 磁
場 後 線 圈 間 的 距 離 ， 就 能 夠 檢 測 出 不 合 格 線 圈 ， 下 列 說 法 正 確 的 是 ？
傳 送 帶 運 動 方 向
善
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(A )若 線 圈 閉 合 ， 進 人 磁 場 時 ， 線 圈 相 對 傳 送 帶 向 前 滑 動 （B)若 線 圈 閉 合 ， 進 人 磁 場 時 ， 線 圈 相 對 傳 送 帶 向 後 滑
動 （C)若 線 圈 不 閉 合 ， 進 人 磁 場 時 ， 線 圈 相 對 傳 送 帶 靜 止 不 動 （D )從 圖 中 可 以 看 出 ， 第
3
個 線 圈 是 不 合 格 線 圈(E)從 圖 中 可 以 看 出 ， 第
4
個 線 圈 是 不 合 格 線 圈背 面 有 題
非 選 題 ：（ 依題目配分，將作答適桓書寫齡幽答案暮 i );
:1. 负i 月^ 為r—帶 子 i i測蛊裝置的側k — 。:诠二糸举放臺、一 摩 麁 為 有 量 憧 相 同 但 方 向 相 反 之 均 勻 磁 場r : V;‘私土友之磁場方向為f t人緝面，而
7
K方 之 磁 場 方 向 出 紙 匣 。有~r帶電量為r 質量今#之粒无進人此偵測器，其運 動軌跡為圖中所示的i曲 線 ，粒子的軌跡垂直於磁場方向且垂直穿過薄板，且薄板下方軌I跡之半徑及大於薄板上方軌跡之 .一 '半 徑 广 ，設粒子穿越薄板時受到固定阻力.，忽略重力與空氣阻力，請回答下列問題• • 、 •* • — . . • 〆 V • - ' — ■ I . ， I'.'*' •-： ' . •
⑴ 判 斷 粒 残 否 沿 著 讎 由 。點運動至
P
點或由P
點 轉 至 0,點 ？軍 簡 .述 懸 。( 2 分) (2)粒子帶正電或負電？需簡述原因。（2 分 ） . '⑶穿過薄呼轉致的粒子動量量值增加或減少若干？ （3 分 ）
⑷ 粒 持 S 遍 的 時 間 為 何y ( 3 分r . ：i .乂 . ' 乂::':“’^ -
物
理
2 :—金屬細桿可在一 匚字形、電阻可不計的步滑金屬軌道（寬度為〇 上自由滑動。已知細桿的質量為m、電阻為R。外
> 加均勻磁場垂直於軌道面（進入紙面），如圖(a)所 甲 。已知此磁場爸時間/ = 〇時 的 強 度 為 爲 ，且此磁場隨時間的增加而•
二呈線性遞減.(見圖(b))，目口分=,爲(1-如) 為正常銓。已知細桿在'=〇時和軌道CD端 的 距 離 為 ，且初速為零，若應電 麵 生 的 磁 場 可 忽 棚 f 「求吞V= 0 瞬 間 ， _ ' 」:一
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(1)通 過ABCD迴路的磁通量的大小。（2 分 ）
⑵ ABCD迴路上的應電動勢的大小。（2 分 ） .， ：' : . ■;
(3) 金屬細桿上應電流的大小及方向（說明電流是卑A端k 向 ^ 端 ，轉 從B端流向A端 ）。（3 分) (4) 金屬細桿的加速度大小（重力可忽略不t f) 及 方 向 （說明向右或向左）。（3 分 ）
高雄中學 106 學年度下學期第一次段考高三物理科參考答案
一 、 單選題
E E A D B
E B E C E
E A B A C
；B E A E D
二 、 多 麵
A B D
A B D
’
C E
B C D
三 、 非選題
1. •
(1) 穿過薄板時，P且力作負功，故粒子動能會減低，由r = 弓可知v x r，故粒子在下方時速率大於上方，
因此粒子由P點運動至0 點 。 (2) 由右手開掌定則可知粒子帶正電。
⑶初動量mv〇 = gSi? ;末雷力量mv = g B r，故動量量值減少qB(R - r) 。
⑷因為穿越薄板所受阻力為定值，故例子在薄板中作等加速直線運動。由公式d = $ • A t，可得
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-2md v 〇 +v qB ( R + r )
2.(lM =50d = S0(W) 。
⑵ 卜 字 : 辛 : 兴 聲 ㈣ :㈣ 。
⑶ ，根據冷次定律，應電流的方向為順時針，故由B — A 。
K K
⑷ & = /紐= = = (方向向右）。
