课程名称: 普通物理学 课程性质: 大一系必修 课程教师: 张嘉泓 (物理系) 开课系所: 理学院地球科学系 考试时间: Tue. April 25, 2006 内文: 普物期中考 地科Apr. 2006 1. 蝙蝠在觅食时，会发射超音波，利用由猎物所反射回来的波及其频率偏移来探知猎物 的位置与速度。假设有一蝙蝠及飞蛾，两者互相靠近，蝙蝠以 m/s相对於空气的速率飞行 ，飞蛾以 m/s相对於空气的速率飞行。假设蝙蝠发出的超音波频率为 kHz。空气中的音速 为343m/s。 A. 飞蛾感觉的超音波频率f'是多少？(10) B. 超音波由飞蛾反射回到蝙蝠，蝙蝠感觉的频率f"是多少？(5) 2. 考虑一弦上之正弦波，其波函数可以如下表示： y(x,t)=(0.70)*sin(4πx-8πt-0.4π) 在上式中，所有物理量的单位皆为SI制。 A 请问此波的振幅、波长及频率各是多少？(5) B 问此波的传播速度及方向为何？(5) C 此弦的张力为100N，此弦之单位长度质量为多少？(5) D 请问在t=0时，位置x=0.100m的弦其垂直方向位移y是多少？(5) E 在此位置x=0.100m的弦，其垂直方向位移与时间t的关系为一简谐振荡，请写下垂直方 向位移y与时间t的关系。由以上答案计算在此位置垂直方向速度Vy与时间t的关系。请问此 处的弦垂直方向最大速度是多少？(5) 3. 在一条两端固定，长度为L的弦上，形成一驻波振动。弦上的波速为v。假设观察发现 此时弦上除了两端点以外的节点数目为n，请问组成此驻波的正弦波波长是多少？此驻波 振动的频率是多少？答案请以n、L、v表示。(10) 4. 考虑一位於原点的点电荷-Q，以及以原点为球心、半径为R的非导体球，球上均匀分布 电荷，总电荷量为+Q。 A 计算距离原点r处的电场大小，以 分别讨论。答案请以r、Q、 表示。(8) B 计算距离原点r处的电位大小，以 分别讨论。假设在无限远处的电位为零。(7) C 若有另一小电荷+q，质量为m，自带电球内距原点R处，由静止状态出发，到达距球心 R/2处，动能是多少？假设在此过程中原来的点电荷-Q及非导体球上的电荷分布均不动。 (5) 5. 考虑一空间中的电场 ，其中电场单位是N/C，座标y的单位是m，^i,^j分别是沿x轴及 y轴之单位向量，考虑一正立方体的高斯面，如图所示：(图略) A 计算通过上方表面，左边表面，及背面（以此图的观察角度）之电场通量。 B 此高斯面所包围之电荷总电量为何？答案可以用 表示。 C 计算在x轴上，端点 及端点 之间的电位差。计算端点 及端点 之间的电位差。 6. 考虑如下图所示之电偶极，假设 。 计算在P点处的电场方向及大小。(10) http://www.phy.ntnu.edu.tw/departinfo/faculty/index.htm 教师职员→张嘉泓副教授→The Courses I teach→地科系普物网页 General Physics 有解答及完整考题唷 :) --

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