第 三 題

面對此題，應具備『力學平衡』與『邊界電場』雙重檢核的思維。首先，利用水滴受到的靜電力與重力平衡（qE = mg），求出水滴所攜帶的總電荷量；接著，運用高斯定律計算該電荷量在水滴表面造成的自發電場，並將其與空氣的崩潰電場進行比較，若表面電場大於崩潰電場，則電荷將會游離洩漏，水滴無法承受此電荷。

本題為經典的磁路分析題，解題關鍵在於利用霍普金森定律將磁路類比為直流電路。考生應先識別圖中的平均磁路長度，分別計算中柱鐵心、空氣隙及左右兩側旁支的磁阻，接著透過串並聯模型求出總等效磁阻，最後帶入磁動勢即可得出中央與兩側的分支磁通量。

本題測驗磁路（Magnetic Circuit）的基本分析。解題關鍵在於利用「安培環路定律」建立磁動勢方程式，並透過「高斯磁定律（磁通連續性）」與幾何對稱性找出各分支間磁通密度與磁場強度的比例關係。將磁路類比為直流電路，可快速列出等效方程式並求解。