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115學測自然 第15題 詳解

電場・單位 · 單選 · 題目出處:115 學年度學科能力測驗 自然考科(大學入學考試中心)

題目
電場為單位正電荷在空間中任一位置所受的靜電力,電器內常以電場驅動帶電粒子,進行運算、控制與調節等工作。設 N 為牛頓、C 為庫侖、V 為伏特、A 為安培,則下列何者為電場的 SI 單位?
(A) C/N (B) N/C (C) V/A (D) A/V (E) N²/C

逐步解析

  1. 1

    先看題目在問什麼

    這題不是在算電場大小,而是在問「電場的 SI 單位是什麼」。關鍵定義是:電場 EE 等於單位正電荷所受的靜電力,也就是 E=FqE=\frac{F}{q}。所以只要把這個定義的單位拆開,就能直接找到答案。
  2. 2

    用定義式判斷單位

    E=FqE=\frac{F}{q},力 FF 的單位是牛頓 NN,電荷 qq 的單位是庫侖 CC。因此電場的單位就是 NC\frac{N}{C}。這和題目選項相比,直接對應到 (B)。
  3. 3

    逐項檢查選項

    (A) C/NC/N:把單位顛倒了,變成「每牛頓多少庫侖」,不是電場。
    (B) N/CN/C:符合 E=F/qE=F/q,正確。
    (C) V/AV/A:伏特除以安培是電阻的單位,和電場無關。
    (D) A/VA/V:安培除以伏特是導納的單位,也不是電場。
    (E) N2/CN^2/C:多了一個 NN,單位結構不對。
  4. 4

    補強觀念:電場也可寫成其他形式

    雖然這題用的是最直接的定義式,但也可以知道 1V=1J/C=1Nm/C1\,V=1\,J/C=1\,N\cdot m/C,所以 Vm=NC\frac{V}{m}=\frac{N}{C},表示電場的單位也常寫成 V/mV/m。不過本題沒有 mm,所以最標準的寫法還是 N/CN/C
答案
(B) N/C

關鍵觀念:#電場 #牛頓定律 #單位換算 #庫侖

常見卡點
最容易把電場和電位差搞混,或把單位顛倒成 C/NC/N;一定要回到 E=F/qE=F/q,先看「力除以電荷」再選。

還是卡住嗎?

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