(10分 )如图所示,扇形OAB为透明柱状介质的横截面,其圆柱半径为R,介质的折射率,圆心角∠AOB=60°,一细束激光平行于角平分线由OA面的P点射入,射入介质后第一次射到界面上的N点,已知弧长AN是弧长AB的四分之一。(1)完成光在透明柱状介质中传播的光路图(2)求入射点P与圆心O的距离
电子对湮灭是指电子和正电子碰撞后湮灭,产生伽马射线的过程,电子对湮灭是正电子发射计算机断层扫描(PET)及正子湮灭能谱学(PAS)的物理基础.如图所示,在平面直角坐标系xOy上,P点在x轴上,且,Q点在负y轴上某处.在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,在第Ⅱ象限内有一圆形区域,与x、y轴分别相切于A、C两点,,在第Ⅳ象限内有一未知的圆形区域(图中未画出),未知圆形区域和圆形区域内有完全相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面向里.一束速度大小为v0的电子束从A点沿y轴正方向射入磁场,经C点射入电场,最后从P点射出;另一束速度大小为的正电子束从Q点沿与y轴正向成45°角的方向射入第Ⅳ象限,而后进入未知圆形磁场区域,离开磁场时正好到达P点,且恰好与从P点射出的电子束正碰发生湮灭,即相碰时两束粒子速度方向相反.已知正负电子质量均为m、电量均为,电子的重力不计.求:(1)圆形区域内匀强磁场磁感应强度B的大小和第Ⅰ象限内匀强电场的场强E的大小;(2)电子从A点运动到P点所用的时间;(3)Q点纵坐标及未知圆形磁场区域的面积S.
如图甲所示,有一倾角为30的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为M的木板.开始时质量为m = 1kg的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上,今将水平力F变为水平向右,当滑块滑到木板上时撤去力F,木块滑上木板的过程不考虑能量损失.此后滑块和木板在水平上运动的v-t图象如图乙所示,g=10 m/s2.求(1)水平作用力F的大小;(2)滑块开始下滑时的高度;(3)木板的质量。
如图所示,质量为M=2kg的木板静止在光滑的水平地面上,木板AB部分为光滑的四分之一圆弧面,半径为R=0.3m,木板BC部分为水平面,粗糙且足够长。质量为m=1kg的小滑块从A点由静止释放,最终停止在BC面上D点(D点未标注)。若BC面与小滑块之间的动摩擦因数μ=0.2,g=10m/s2,求:①小滑块刚滑到B点时的速度大小;②BD之间的距离。
如图为某种透明材料制成的边长为4cm,横截面为正三角形的三棱镜,将其置于空气中,当一细光束从距离顶点A为1cm的D点垂直于AB面入射时,在AC面上刚好发生全反射,光在真空中的速度c=3×108m/s.求:①此透明材料的折射率;②光通过三棱镜的时间.
如图所示,在一端封闭的U形管中用水银柱封一段空气柱L,当空气柱的温度为7℃时,左臂水银柱的长度h1=10cm,右臂水银柱长度h2=7cm,气柱长度L=15cm;将U形管放入91℃水中且状态稳定时,左臂水银柱的长度变为7cm。求当时的大气压强(单位用cmHg)。