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DSE 物理練習卷：電與磁（12 題・50 分・75 分鐘）
練習卷 · DSE 物理電與磁全卷
DSE 物理練習卷：12 題原創題目、50 分、75 分鐘，涵蓋電阻與歐姆定律、串並聯電路、電功率與家居電費、載流導體的磁力、電磁感應與法拉第定律、變壓器、靜電場與庫侖定律。每題附完整計算步驟、評分要點與常見失分位，適合中六備考衝刺。
卷面資料 年級：中六（S6） ｜ 科目：物理 ｜ 時限：75 分鐘 ｜ 總分：50 分 ｜ 題數：12
甲部（短題目）
每題 2 分，須列式並附單位。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 1 | 一個 12 伏特的電源接上一個 4 歐姆的電阻。求 (a) 通過電阻的電流；(b) 電阻消耗的電功率。 | I = V ÷ R = 12 ÷ 4 = 3 安培；P = V I = 12 × 3 = 36 瓦特。〔(a) 1 分、(b) 1 分〕 |
| 2 | 一條導線在 240 秒內通過 2.5 安培的穩定電流。求 (a) 通過導線任一截面的電荷量；(b) 若電流減半而時間加倍，電荷量如何改變？ | Q = I t = 2.5 × 240 = 600 庫侖；電流減半而時間加倍，電荷量不變（600 庫侖）。〔(a) 1 分、(b) 1 分〕 |
| 3 | 一個 60 瓦特的燈泡連續亮了 5 小時。求 (a) 消耗的能量（以千瓦時表示）；(b) 若每千瓦時電費 1.2 元，所需電費。 | E = P t = 60 × 5 = 300 瓦時 = 0.3 千瓦時；電費 = 0.3 × 1.2 = 0.36 元。〔(a) 1 分、(b) 1 分〕 |
| 4 | 兩個電阻分別為 12 歐姆與 6 歐姆，並聯接在電源兩端。求 (a) 並聯的等效電阻；(b) 若電源電壓為 12 伏特，總電流是多少？ | 1 ÷ R = 1 ÷ 12 ＋ 1 ÷ 6 → R = 4 歐姆；I = V ÷ R = 12 ÷ 4 = 3 安培。〔(a) 1 分、(b) 1 分〕 |
| 5 | 一條長 0.2 米、載有 5 安培電流的直導線，垂直置於磁通密度 0.4 特斯拉的均勻磁場中。求 (a) 導線所受磁力的大小；(b) 若電流反向，磁力如何改變？ | F = B I L = 0.4 × 5 × 0.2 = 0.4 牛頓；電流反向時磁力大小不變、方向相反（佛萊明左手定則）。〔(a) 1 分、(b) 1 分〕 |
| 6 | 一個理想變壓器的初級線圈有 1000 匝，次級線圈有 50 匝，初級電壓為 220 伏特。求 (a) 次級電壓；(b) 這是升壓還是降壓變壓器？ | Vs = Vp × Ns ÷ Np = 220 × 50 ÷ 1000 = 11 伏特；次級電壓低於初級，屬降壓變壓器。〔(a) 1 分、(b) 1 分〕 |
乙部（多步計算題）
每題 4 分，須展示全部計算步驟。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 7 | 一個電動勢 6 伏特、內阻可忽略的電池，與 8 歐姆及 12 歐姆兩個電阻串聯。(a) 求電路電流。(b) 求 12 歐姆電阻兩端的電壓。(c) 求該電阻消耗的功率。 | (a) 總電阻 = 8 ＋ 12 = 20 歐姆，I = 6 ÷ 20 = 0.3 安培。(b) V = I R = 0.3 × 12 = 3.6 伏特。(c) P = I² R = 0.3² × 12 = 1.08 瓦特。〔(a) 1 分、(b) 1 分、(c) 2 分〕 |
| 8 | 一個 2000 瓦特的電熱水器把 2 公斤的水由 20 度加熱至 80 度，水的比熱容量為 4200 焦耳／（公斤·度）。(a) 求水吸收的能量。(b) 假設無熱量散失，求所需時間。(c) 實際所需時間較長，解釋原因。 | (a) E = m c ΔT = 2 × 4200 × 60 = 504000 焦耳。(b) t = E ÷ P = 504000 ÷ 2000 = 252 秒。(c) 實際有熱量散失到容器與周圍空氣，有效率低於 100%，故需更長時間。〔(a) 2 分、(b) 1 分、(c) 1 分〕 |
| 9 | 一個 200 匝、截面積 0.005 平方米的線圈，置於垂直於線圈平面的磁場中，磁通密度在 0.1 秒內由 0.20 特斯拉均勻增至 0.60 特斯拉。(a) 求穿過線圈的磁通量變化。(b) 求線圈中的感應電動勢。(c) 感應電流的方向由哪一個定律決定？ | (a) ΔΦ = ΔB × A = 0.4 × 0.005 = 0.002 韋伯。(b) ε = N ΔΦ ÷ Δt = 200 × 0.002 ÷ 0.1 = 4 伏特。(c) 感應電流的方向由楞次定律決定，其磁效應反抗磁通量的增加。〔(a) 1 分、(b) 2 分、(c) 1 分〕 |
丙部（綜合與論述題）
按指示作答，答案須以物理原理及計算支持。
| # | 題目 | 答案與評分要點 |
|---|---|---|
| 10 | 一個家居插座迴路電壓為 220 伏特，同時接上一個 2200 瓦特的熱水壺和一個 1100 瓦特的電水煲（並聯）。(a) 求兩件電器各自通過的電流。(b) 求迴路總電流，並判斷 13 安培熔絲會否熔斷。(c) 求兩件電器的電阻。(d) 若兩者同時使用 2 小時，求消耗的電能及電費（每千瓦時 1.2 元）。 | (a) 熱水壺 I = P ÷ V = 2200 ÷ 220 = 10 安培；電水煲 I = 1100 ÷ 220 = 5 安培。(b) 並聯總電流 = 15 安培，大於 13 安培，13 安培熔絲會熔斷。(c) 熱水壺 R = V ÷ I = 22 歐姆；電水煲 R = 44 歐姆。(d) 電能 = (2.2 ＋ 1.1) × 2 = 6.6 千瓦時；電費 = 6.6 × 1.2 = 7.92 元。〔(a) 2 分、(b) 2 分、(c) 2 分、(d) 2 分〕 |
| 11 | 一條長 0.5 米的金屬棒在磁通密度 0.8 特斯拉、方向垂直於棒的水平磁場中，以 2 米／秒垂直於磁場滑動，棒的兩端接上 0.4 歐姆的電阻。(a) 求金屬棒兩端的感應電動勢。(b) 求電路電流，並說明方向如何由楞次定律決定。(c) 求金屬棒所受的磁力，並指出其方向。(d) 比較維持勻速所需機械功率與電阻的熱功率，並解釋。 | (a) ε = B L v = 0.8 × 0.5 × 2 = 0.8 伏特。(b) I = ε ÷ R = 0.8 ÷ 0.4 = 2 安培；由楞次定律，感應電流的磁效應反抗棒的運動，故方向使磁力阻礙滑動。(c) F = B I L = 0.8 × 2 × 0.5 = 0.8 牛頓，方向與棒的速度相反。(d) 機械功率 = F v = 0.8 × 2 = 1.6 瓦特；熱功率 = I² R = 2² × 0.4 = 1.6 瓦特，兩者相等：勻速時外力所作的功全部轉為電能再變為熱能，符合能量守恆。〔(a) 2 分、(b) 2 分、(c) 2 分、(d) 3 分〕 |
| 12 | 在真空中，兩個點電荷分別為 ＋4 微庫侖與 ＋1 微庫侖，相距 0.3 米，庫侖常數取 9.0 × 10⁹ 牛頓·平方米／庫侖²。(a) 求兩電荷之間的靜電力大小及方向。(b) 求兩電荷連線中點的合場強（大小及方向）。(c) 求連線上淨場強為零的位置。 | (a) F = k Q₁ Q₂ ÷ r² = 9.0 × 10⁹ × 4 × 10⁻⁶ × 1 × 10⁻⁶ ÷ 0.3² = 0.4 牛頓，同性電荷互相排斥（方向沿連線向外）。(b) 中點距各電荷 0.15 米：E₁ = 1.6 × 10⁶ 牛頓／庫侖（背向 ＋4 微庫侖），E₂ = 4 × 10⁵ 牛頓／庫侖（背向 ＋1 微庫侖）；兩場方向相反，相減得合場強 1.2 × 10⁶ 牛頓／庫侖，指向 ＋1 微庫侖一側。(c) 設距 ＋4 微庫侖 x 米處合場強為零，由 k Q₁ ÷ x² = k Q₂ ÷ (0.3 − x)² 得 2 ÷ x = 1 ÷ (0.3 − x)，解得 x = 0.2 米（在兩電荷之間、較靠近電量較小者）。〔(a) 3 分、(b) 4 分、(c) 2 分〕 |
TutorZone 練習卷｜題目與文章為原創，並非任何學校或出版社的教材。
