如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L=1m,电阻R=1.0Ω;有一质量m=1kg的导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻可忽略不计,整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力F沿轨道方向拉杆,使之以a=1m/s2的加速度做匀加速运动,速度达5m/s后导体杆做匀速直线运动,通过计算求出外力F与时间t的函数关系,并在下图中画出前10s内的F-t图象.
(14分)一般认为激光器发出的是频率为ν的“单色光”.实际上它的频率并不是真正单一的.激光频率ν是它的中心频率,它所包含的频率范围是Δν(也称频率宽度).如图所示,让单色光照射到薄膜表面a,一部分光从前表面反射回来(这部分光称为甲光),其余的光进入薄膜内部,其中的一小部分光从薄膜后表面b反射回来,再从前表面折射出(这部分光称为乙光),甲、乙这两部分光相遇叠加而发生干涉,称为薄膜干涉,乙光与甲光相比,要在薄膜中多传播一小段时间Δt.理论和实践都证明,能观察到明显稳定的干涉现象的条件是:Δt的最大值Δtm与Δν的乘积近似等于1,即只有满足Δtm·Δν≈1才会观察到明显稳定的干涉现象. 已知某红宝石激光器发出的激光频率ν=4.32×1014 Hz,它的频率宽度Δν=8.0×109 Hz.让这束激光由空气斜射到折射率n=的薄膜表面,入射时与薄膜表面成45°角,如图所示. (1)求从O点射入薄膜中的光的传播方向及速率. (2)估算在如图所示的情况下,能观察到明显稳定干涉现象的薄膜的最大厚度dm.
如图所示,上下表面平行的玻璃砖折射率为n=,下表面镶有银反射面,一束单色光与界面的夹角θ=45°射到玻璃表面上,结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h=2.0 cm的光点A和B(图中未画出A、B). (1)请在图中画出光路示意图. (2)求玻璃砖的厚度d.
如图所示为用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图,FD为圆周,圆心为O,光线从AB面入射,入射角θ1=60°,它射入棱镜后射在BF面上的O点并恰好不从BF面射出. (1)画出光路图; (2)求该棱镜的折射率n和光线在棱镜中传播的速度大小v(光在真空中的传播速度c=3.0×108 m/s).
用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时,先在白纸上放好圆弧状玻璃砖,在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2;然后在玻璃砖的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4,使P3挡住P1和P2的像,P4挡住P3和P1、P2的像,在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如图7所示(E为两圆弧圆心;图中已画出经P1、P2点的入射光线). (1)在图上补画出所需的光路. (2)为了测出玻璃砖的折射率,需要测量入射角i和折射角r,请在图中标出这两个角. (3)用所测物理量计算折射率的公式是n=________.
如图所示,线圈L的自感系数为25 mH,电阻为零,电容器C的电容为40 μF,灯泡D的规格是“4 V、2 W”.开关S闭合后,灯泡正常发光,S断开后,LC中产生振荡电流.若从S断开开始计时,求: (1)当t=×10-3 s时,电容器的右极板带何种电荷; (2)当t=π×10-3 s时,LC回路中的电流.