一半径为的球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示。已知入射光线与桌面的距离为。求出射角。
如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度打下B 1随时间t的变化关系为 ，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN（虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B 0 ， 方向也垂直于纸面向里。某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t 0时刻恰好以速度v 0越过MN，此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计。求
（1）在 到 时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；
（2）在时刻 穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
如图，在竖直平面内由 圆弧 和 圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接。 弧的半径为R， 弧的半径为 。一小球在A点正上方与A相距 处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动。
（1）求小球在B、A两点的动能之比；
（2）通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。
如图，一竖直圆管质量为 ，下端距水平地面的高度为 ，顶端塞有一质量为 的小球。圆管由静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间均极短；在运动过程中，管始终保持竖直。已知 ，球和管之间的滑动摩擦力大小为 ， 为重力加速度的大小，不计空气阻力。
（1）求管第一次与地面碰撞后的瞬间，管和球各自的加速度大小；
（2）管第一次落地弹起后，在上升过程中球没有从管中滑出，求管上升的最大高度；
（3）管第二次落地弹起的上升过程中，球仍没有从管中滑出，求圆管长度应满足的条件。
如图，在 ， 区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度 的大小可调，方向不变。一质量为 、电荷量为 的粒子以速度 从磁场区域左侧沿 轴进入磁场，不计重力。
（1）若粒子经磁场偏转后穿过 轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值 ；
（2）如果磁感应强度大小为 ，粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。求粒子在该点的运动方向与 轴正方向的夹角及该点到 轴的距离。
如图, 一轻弹簧原长为 , 其一端固定在倾角为 的固定直轨道 的底端 处, 另一端位于直轨道上 处, 弹簧处于自然状态, 直轨道与一半径为 的光滑圆弧轨道相切于 点, 均在同一竖直面内。质量为 的小物块 自 点由静止开 始下滑, 最低到达 点（末画出 , 随后 沿轨道被弹回, 最高点到达 点, , 已知
与直轨道间的动摩擦因数 , 重力加速度大小为 （取 )
(1) 求 P 第一次运动到 点时速度的大小。
(2) 求 运动到 点时弹簧的弹性势能。
(3) 改变物块 的质量, 将 推至 点, 从静止开始释放。已知 自圆弧轨道的最高点 处水平飞出后, 恰好通过 点。 点在 点左下方，与 点水平相距 、竖直相距 , 求 运动到 D 点时速度的大小和改变后 P 的质量。
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