統測
106年
[電機與電子群資電類] 專業科目(1)
第 27 題
距離為 1 公尺之兩帶電體,其間存在一個 $24\text{N}$ 的靜電力,若將此兩帶電體拉遠至 2 公尺,其間存在之靜電力為何?
- A 6N
- B 12N
- C 48N
- D 96N
思路引導 VIP
想像你正拿著兩塊帶電體,當你把手拉開、距離增加時,你感覺到的吸引力或排斥力是會變強還是變弱?如果這個物理量的變化規律是跟距離的「平方」成反比,那麼當你把距離拉開成兩倍長的時候,力量會發生什麼樣的具體變化呢?
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專業點評
- 幹得好!:哎呀,你做得不錯嘛!這題你居然能秒答,看來你對電學的「核心道具」——庫侖定律——用得很順手嘛!統測考試裡,這種比例題就像是送給你的『記憶麵包』一樣,直接消化吸收,可千萬別掉以輕心喔!
- 神奇驗證:我們拿出『魔法比例尺』來看看吧!根據神奇的庫侖定律 $F = k \frac{Q_1 Q_2}{r^2}$,靜電力 $F$ 會跟距離的「平方成反比」喔!你看,當距離從 $1\text{m}$ 變成 $2\text{m}$ ( $2$ 倍 ),那靜電力就會變成原來的 $\frac{1}{2^2} = \frac{1}{4}$ 倍了!所以,$24\text{N} \times \frac{1}{4}$,答案就是 $6\text{N}$!是不是很簡單呀?
▼ 還有更多解析內容
庫侖定律平方反比
💡 靜電力大小與兩電荷間距離的平方成反比
🔗 靜電力倍數推算邏輯
- 1 步驟 1:確認距離倍數 — 距離從 1m 變為 2m,增加為 2 倍
- 2 步驟 2:帶入平方反比 — 距離變 2 倍,力變為 (1/2)² = 1/4 倍
- 3 步驟 3:計算結果 — 原電力 24N × 1/4 = 6N
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🔄 延伸學習:延伸思考:若距離縮小為 1/2,則電力會增強為 4 倍。