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    14.素養(4)
1 某物體受力10kg，使該物體移動5公尺，則對此物體作功多少焦耳？
A 980焦耳
B 490焦耳
C 500焦耳
D 50焦耳
  
W = F× S = (10 × 9.8) × 5 = 490焦耳
2 2焦耳的能量轉換成電子伏特為
A 1.25×1019eV
B 6.25×1018eV
C 3.2 ×10-19eV
D 3.2×1019eV
  

1eV = 1.6×10-19C × 1V = 1.6 ×10-19J

1J =1/1.6 ×10-19 = 6.25 ×1018 eV

2J = 6.25 ×1018×2 = 1.25 × 1019eV

3 某電氣設備輸入了5000焦耳的能量，其中800焦耳為損失，則該電氣設備之效率為
A 34%
B 84%
C 86%
D 95%
  

η＝Wo/Wi

Wo=5000-800=4200J

η＝4200/5000×100%=84%

4 焦耳(J)為下列何者的單位？
A 電功率
B 電感
C 電能
D 磁通
5 1KW電熱器，若每日使用5小時，一個月以30天計，則使用的電能為
A 100度
B 120度
C 150度
D 160度
  
W＝P×t＝1K×5×30＝150KWh=150度
6 某電池9V，若儲存有1×104庫倫之電荷，則可做功多少焦耳？
A 1.6×10-19J
B 3×104J
C 6×104J
D 9×104J
  
W = QV = 104×9 = 9×104J
7 一帶有3庫倫之電荷，由a點移至b點，所作之功為12焦耳，則a、b兩點之電位差為
A 64伏特
B 0.25伏特
C 4伏特
D 20伏特
  
Vba＝Wba/Q=12/3＝4V
8 某能量轉換系統中含三個子系統，而三個子系統效率分別為η1、0.7、0.9，則串聯後的總效率為0.51，則其子效率η1為
A 0.4
B 0.6
C 0.7
D 0.8
  

ηT=η1×η2×η3

η1=ηT/(η2×η3)=0.51/(0.7×0.9)

9 對重量50Kg的物體施加5牛頓的作用力，使其水平位移5公尺，則表示對該物體作功為若干焦耳？
A 25J
B 250J
C 1250J
D 2500J
  
W = Fd = 5×5＝25焦耳
10 在一均勻電場中，將一單位正電荷由無窮遠處移到 B 點，所需能量為 3.2 電子伏特 (eV)，再將此電荷由 B 點移到 A 點需作功 3.2 × 10–19 焦耳，則下列何者正確？ 109
A B、A兩點的電位差VBA＝ – 2V
B A、B兩點的電位差VAB＝ 4V
C A點的電位VA＝ 2V
D B點的電位VB＝ –2V
  

1eV = 1.6×10-19C × 1V = 1.6 ×10-19J

VB = W / Q = 3.2 × 1.6 ×10-19 / 1.6 ×10-19 = 3.2V

正電荷從低電位移到高電位作正功, 因此VA > VB

VAB＝WAB / Q = 3.2 × 10–19 / 1.6 × 10–19 ＝2 V

VBA＝- VAB ＝-2 V

VBA＝ VB - VA

VA＝ VB - (-2) = 5.2V

由A移到B ⟹ VBA

由B移到A ⟹ VAB