3.　 以輪子與階梯的接觸點為參考點，列出力矩方程式，求在輪子中心處最少需施力多少才能使輪子脫離地面？(4分)

2.　 承上題，列出輪子所受垂直與水平分力的方程式。(2分)

1.　 輪子在受到一水平力F，但尚未脫離地面，呈靜態平衡時，輪子受到哪些力？列舉並繪出其力圖。(4分)

24. 如圖14所示，在一斜角為θ、固定於水平地面的斜面上L處，有一質量為m的物體以v的初速度上滑，物體與斜面間的靜摩擦係數為，動摩擦係數為，物體可達到的最高點H的垂直高度為h。設重力加速度為g，並忽略空氣阻力，則下列敘述哪些項正確？

(A)

(B)

(C) L至H的長度為

(D) 若＞tanθ，物體在H處的加速度為零

(E) 當物體到達H處即將下滑的瞬間，物體的加速度為

第貳部分：非選擇題(佔20分)

說明：本大題共有二題，作答都要用0.5 mm或0.7 mm之黑色或藍色的原子筆、鋼珠筆或中性筆書寫。答案必須寫在「答案卷」上，並於題號欄標明題號(一、二)與子題號(1、2、…)。作答時不必抄題，但必須寫出計算過程或理由，否則將酌予扣分。每題配分標於題末。

23. 動能為E 的α粒子(Z = 2，A = 4)由無限遠處，向固定不動的金原子核(Z = 79，A = 196)作正面彈性碰撞，設r為碰撞過程中，α粒子與金原子核的距離，k為庫侖常數，e為基本電荷的電量，並取r=∞時的電位能為零，若忽略重力，則下列敘述哪些項正確？

(A) α粒子在碰撞過程中，在r處受到的排斥力

(B) α粒子在碰撞過程中，在r處的電位能為

(C) α粒子在碰撞後，其運動方向與原入射方向相反

(D) α粒子在碰撞過程中的最小動能為

(E) α粒子在碰撞過程中的最小距離為

22. 如圖13所示，有四條垂直紙面且互相平行的長直導線，它們與紙面的交點分別為P、Q、N及S，緊鄰兩條導線的間距為，圖中正方形中心O點為參考坐標x-y的原點，都在紙面上，M為PS連線的中點。已知四條長直導線上的電流大小都為I，電流的方向也都是射出紙面，則下列敘述哪些正確？

(A) O點的磁場等於零

(B) M點的磁場指向+x方向

(C) M點的磁場的大小等於

(D) 與紙面交點為S的導線所受到磁作用力的方向為由O指向S

(E) 在紙面上距離O點為r(r)的任一點，其磁場的大小約為

說明：第21至第24題，每題各有5個選項，其中至少有一個是正確的。選出正確選項，標示在答案卡之「選擇題答案區」。每題5分，各選項獨立計分，每答對一個選項，可得1分，每答錯一個選項，倒扣1分，完全答對得5分，整題未作答者，不給分亦不扣分。在備答選項以外之區域劃記，一律倒扣1分。倒扣到本大題之實得分數為零為止。

21. 如圖12所示，以輕繩繫住的小球，繞一水平軸在一鉛垂面作順時針、半徑固定的圓周運動，O點為其圓心。相對O點而言，若忽略空氣阻力，則有關小球的角動量和小球所受的力矩的敘述，下列哪些項正確？

(A) 繩上的張力不影響小球的角動量

(B) 小球角動量的方向是垂直射出紙面

(C) 小球角動量在S點時比在P點時為小

(D) 小球所受的重力力矩，在P點時比在Q點時為大

(E) 小球角動量隨時間的改變率，在S點時比在Q點時為大

20. 設人造衛星以半徑r繞地心作圓軌道運動，令地球的質量為M，萬有引力常數為G，則人造衛星與地心的連線，在單位時間內所掃過的面積為下列哪一項？

(A) 　　　　　　　　　 (B) 　　　　　　　 (C) 　　　　　　　　　 (D) 　　　　　　　　 (E)

19. 若入射光照射到上表中某金屬片時的功率為0.5 W，且產生的光電子都可全部收集，而獲得3.2 mA的光電流，則約有多少百分比的入射光產生了光電子？

(A) 50%　　　　　　　 (B) 25%　　　　　　 (C) 10%　　　　　　 (D) 5%　　　　　　　 (E) 2%

18. 下列敘述哪一項正確？

(A) 鈉、鎂、銅都會產生光電子

(B) 只有鈉、鎂會產生光電子

(C) 只有鈉、銅會產生光電子

(D) 只有鎂、銅會產生光電子

(E) 只有鈉會產生光電子