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107 學 年 度 指 定 科 目 考 試
物 理 考 科 非 選 擇 題 參 考 答 案
物 理 考 科 的 非 選 擇 題 評 量 重 點 為 考 生 是 否 能 夠 清 楚 表 達 推 理 過 程，故 答 題
時 應 將 解 題 過 程 說 明 清 楚 。 解 題 的 方 式 有 很 多 種 ， 但 考 生 用 以 解 題 的 觀 點 必
須 符 合 題 目 所 設 定 的 情 境 。 若 考 生 表 述 的 概 念 內 容 正 確 ， 解 題 所 用 的 相 關 公
式 也 正 確 ， 且 得 到 正 確 答 案 ， 方 可 得 到 滿 分 。 若 考 生 的 觀 念 正 確 ， 也 用 對 相
關 公 式 ， 但 計 算 錯 誤 ， 可 獲 得 部 分 分 數 。 本 公 告 謹 提 供 各 大 題 參 考 答 案 以 供
各 界 參 考 。
107 學 年 度 指 定 科 目 考 試 物 理 考 科 非 選 擇 題 各 大 題 的 參 考 答 案 說 明 如
下 ：
第一題
第
(1)小題
左 線 圈 與 右 線 圈 的 電 流 方 向 皆 為 順 時 針 方 向 。
第
(2)小題
電 子 在 磁 場 中 所 受 向 心 力 為
2
m
mv
evB
R
經 過 整 理 可 以 求 得 速 率
v
與 半 徑 最 大 值
m
R 的 關 係 為
m
eBR
v
m
由
2
2
2
2
2
1
(
)
2
2
2
m
m
eBR
e B R
m
eV
mv
m
m
可 得 截 止 電 壓 為
2
2
2
m
eB R
V
m
第
(3)小題
由
2
2
2
2
m
e B R
hf
W
eV
m
經 過 整 理 可 得
2
2
2
2
(
)
m
mh
W
R
f
e B
h
若 以
2
m
R
為 縱 軸 、
𝑓為 橫 軸 ， 此 等 式 為 一 直 線 方 程 式 ， 其 中 斜 率 為
2
2
2
(
)
mh
e B
> 0， 橫
軸
𝑓的 截 距 為
W
h
。
2
解 法 一
若 線 圈 電 流
i
越 大 ， 則 產 生 的 磁 場
B
越 大 ， 而 斜 率 越 小 ， 因 此 可 以 畫 出 下 圖 ：
兩 直 線 交 點 即 為 截 距
W
h
， 因 此 可 得 功 函 數 。
解 法 二
若 線 圈 電 流
i
越 大，則 產 生 的 磁 場
B
越 大，而 斜 率 越 小，然 而 實 驗 難 免 有 誤 差 ，
兩 直 線 可 能 有 不 同 的 截 距 ， 因 此 得 到 圖 形 如 下 ：
由 兩 截 距 的 算 數 平 均 數 為
W
h
， 可 求 得 功 函 數 W 。
3
第二題
第
(1)小 題
N 點 處 的 電 位 為 V
(
)
kq
kq
kqr
R
r
R
R R
r
第
(2)小 題
(a) 如 圖 所 示，假 設 轉 動 軸 心 位 於 兩 電 荷 連 線 上 之 O 點 處 ，
O 點 與 兩 電 荷 距 離 分 別 為 x 與
r
x
，兩 電 荷 在 電 場 中 受
力 量 值 均 為 qE ， 方 向 相 反 ， 因 此 水 分 子 所 受 的 力 矩 量
值 為
rFsin
qEsin
r
x
qEsin
x
θ
qrEsin
pEsin
(b) 水 分 子 所 受 的 力 矩 量 值 為
30
4
1
θ (6.3 10 ) (5.0 10 )
2
pEsin
25
1.575 10
25
1.6 10
(N m)
第
(3)小 題
食 物 中 的 水 分 子 為 極 性 分 子 ， 具 有 電 偶 極 矩 ， 電 磁 波 來 回 變 動 的 電 場 會 使 水
分 子 受 到 力 矩 作 用 來 回 轉 動 ， 並 且 不 斷 撞 擊 周 圍 的 分 子 使 其 加 速 ， 因 而 讓 食
物 快 速 產 生 熱 量 。
O