113分科物理

[題組:21-23題]
◎在「認識電磁波」的實驗單元，實驗室中備有微波發射器和微波接收器各一個、平行金屬條偏振板（板面可轉動）兩片、刻度尺（當作支架軌道）一個，以及其他所需實驗儀器。
21 在微波發射器與接收器中放置一與 xz 平面平行之平行金屬條偏振板，其中金屬條沿 z 軸方向，實驗裝置如圖 9 所示。微波沿 +y 方向入射，其電場振動方向在 xz 平面上，當微波已穿過偏振板後，則穿透波的電場方向為沿 軸方向（填入 x、y 或 z）。理由為何？（3分）

[題組:21-23題]
23 承第22題，微波沿+y方向入射於兩片板面皆與xz平面平行的偏振板，關於接收器測量到的微波相對強度（測量值皆除以所測得之最大值）與兩偏振板金屬條間的夾角關係，下列選項何者正確？（單選）（3分）

[題組:24-26題]
◎一台具有三段變速系統的腳踏車（如圖10），其前齒盤的齒數為38齒，後齒盤組有相同轉軸但齒數分別為14、19與26齒的3個齒盤。鍵條套在前齒盤和後齒盤上，當前齒盤轉動1齒，後齒輪盤也跟著轉動1齒；且齒盤齒數與齒盤半徑成正比。
24 齒數為n的齒盤邊緣的切線速度定為\(v_n\)，角速度定為\(\omega_n\)，法線加速度（向心加速度）定為\(a_{Nu}\)。若變速系統將鍵條套在前齒盤與齒數19齒的後齒盤上，當前、後齒盤轉動時，下列敘述哪些正確？（多選）（5分）
(A)後齒盤：\(v_{26}/v_{14}=13/7\)
(B)後齒盤：\(\omega_{26}/\omega_{14}=7/13\)
(C)後齒盤：\(a_{N26}/a_{N14}=1\)
(D)前齒盤與後齒盤：\(\omega_{38}/\omega_{19}=1/2\)
(E)前齒盤與後齒盤：\(v_{38}/v_{19}=2\)

[題組:24-26題]
25 圖11為腳踏車驅動過程的示意圖：(i)騎士對踏板施力，經長度L的踏板曲柄對前齒盤的轉軸產生力矩；(ii)使前齒盤轉動並施力於鏈條上；(iii)鏈條上的力傳遞至後齒盤，使後齒盤轉動；(iv)後齒盤轉動時，施力於後輪使其轉動；(v)後輪與地面接觸點相對於地面靜止，地面施一反作用力於後輪，使腳踏車前進。若將腳踏車簡化為一質點，則下列有關腳踏車驅動過程的敘述哪些正確？（多選）（5分）
(A)在(i)中，踏板曲柄的長度L越長，則力矩越大
(B)在(ii)中，前齒盤的轉動動能會完全轉換為鏈條的動能
(C)在(iii)中，鏈條的張力對前齒盤與後齒盤的轉軸力矩和為零
(D)在(iv)中，後齒盤與後輪的轉動角速度相同
(E)在(v)中，地面對後輪的摩擦力方向與腳踏車前進方向相同