課程名稱: 普通物理學 課程性質: 大一系必修 課程教師: 張嘉泓 (物理系) 開課系所: 理學院地球科學系 考試時間: Tue. April 25, 2006 內文: 普物期中考 地科Apr. 2006 1. 蝙蝠在覓食時，會發射超音波，利用由獵物所反射回來的波及其頻率偏移來探知獵物 的位置與速度。假設有一蝙蝠及飛蛾，兩者互相靠近，蝙蝠以 m/s相對於空氣的速率飛行 ，飛蛾以 m/s相對於空氣的速率飛行。假設蝙蝠發出的超音波頻率為 kHz。空氣中的音速 為343m/s。 A. 飛蛾感覺的超音波頻率f'是多少？(10) B. 超音波由飛蛾反射回到蝙蝠，蝙蝠感覺的頻率f"是多少？(5) 2. 考慮一弦上之正弦波，其波函數可以如下表示： y(x,t)=(0.70)*sin(4πx-8πt-0.4π) 在上式中，所有物理量的單位皆為SI制。 A 請問此波的振幅、波長及頻率各是多少？(5) B 問此波的傳播速度及方向為何？(5) C 此弦的張力為100N，此弦之單位長度質量為多少？(5) D 請問在t=0時，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，其垂直方向位移與時間t的關係為一簡諧振盪，請寫下垂直方 向位移y與時間t的關係。由以上答案計算在此位置垂直方向速度Vy與時間t的關係。請問此 處的弦垂直方向最大速度是多少？(5) 3. 在一條兩端固定，長度為L的弦上，形成一駐波振動。弦上的波速為v。假設觀察發現 此時弦上除了兩端點以外的節點數目為n，請問組成此駐波的正弦波波長是多少？此駐波 振動的頻率是多少？答案請以n、L、v表示。(10) 4. 考慮一位於原點的點電荷-Q，以及以原點為球心、半徑為R的非導體球，球上均勻分布 電荷，總電荷量為+Q。 A 計算距離原點r處的電場大小，以 分別討論。答案請以r、Q、 表示。(8) B 計算距離原點r處的電位大小，以 分別討論。假設在無限遠處的電位為零。(7) C 若有另一小電荷+q，質量為m，自帶電球內距原點R處，由靜止狀態出發，到達距球心 R/2處，動能是多少？假設在此過程中原來的點電荷-Q及非導體球上的電荷分布均不動。 (5) 5. 考慮一空間中的電場 ，其中電場單位是N/C，座標y的單位是m，^i,^j分別是沿x軸及 y軸之單位向量，考慮一正立方體的高斯面，如圖所示：(圖略) A 計算通過上方表面，左邊表面，及背面（以此圖的觀察角度）之電場通量。 B 此高斯面所包圍之電荷總電量為何？答案可以用 表示。 C 計算在x軸上，端點 及端點 之間的電位差。計算端點 及端點 之間的電位差。 6. 考慮如下圖所示之電偶極，假設 。 計算在P點處的電場方向及大小。(10) http://www.phy.ntnu.edu.tw/departinfo/faculty/index.htm 教師職員→張嘉泓副教授→The Courses I teach→地科系普物網頁 General Physics 有解答及完整考題唷 :) --

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