某同学欲测直角三棱镜ABC的折射率n.他让光线沿平行于BC边的方向射到三棱镜的侧面AB上,经棱镜AB边和AC边的两次折射和BC边的一次反射后,又从另一侧面AC边上的P点射出.①在右面图上画出光路图;②若将射向AB边的光的入射角调整为α=60°,此时的折射角γ=30°,求折射率n的值.
如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,匝数为n=50的矩性线圈,绕转轴OO'垂直于匀强磁场匀速转动,每匝线圈长为L=25cm,宽为d=20cm,线圈每分钟转动1500转,在匀速转动过程中,从线圈平面经过图示位置时开始计时,求:(1)写出交流感应电动势e的瞬时值表达式;(2)若每匝线圈本身电阻r=0.02Ω,外接一只阻值为13Ω的用电器,使线圈和外电路构成闭合电路,写出交流感应电流I的瞬时值表达式;(3)该交变电动势的有效值是多大,电流的有效值是多大,一周期内发热多少?
如图所示的螺线管的匝数n=1500,横截面积S=20cm2,电阻r=1.5Ω,与螺线管串联的外电阻R1=10Ω,R2=3.5Ω。若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图(b)所示的规律变化求(1)螺线管两端M、N间的电压。(2)R1上消耗的电功率。
为了使粒子经过一系列的运动后,又以原来的速率沿相反方向回到原位,可设计如下的一个电磁场区域(如图所示):水平线QC以下是水平向左的匀强电场,区域Ⅰ(梯形PQCD)内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;区域Ⅱ(三角形APD)内的磁场方向与Ⅰ内相同,但是大小可以不同,区域Ⅲ(虚线PD之上、三角形APD以外)的磁场与Ⅱ内大小相等、方向相反。已知等边三角形AQC的边长为2l,P、D分别为AQ、AC的中点。带正电的粒子从Q点正下方、距离Q点为l的O点以某一速度射出,在电场力作用下从QC边中点N以速度v0垂直QC射入区域Ⅰ,再从P点垂直AQ射入区域Ⅲ,又经历一系列运动后返回O点。(粒子重力忽略不计)求: (1)该粒子的比荷;(2)求在磁场III区中圆周运动半径的可能值;(3)粒子从O点出发再回到O点的整个运动过程所需时间。
如图所示,A是置于光滑水平面上的表面绝缘、质量m1="1" kg的小车,小车的左端放置有一个可视为质点的、质量m2=2 kg、电荷量q=+1×10-4 C的小物块B,距小车右端s=2 m处有一竖直的墙壁。小车所在空间有一个可以通过开关控制其有、无的水平向右的匀强电场,电场强度的大小为E=3×104N/C。若小车A和小物块B一起由静止开始运动,且在小车与墙壁碰撞的瞬间撤去电场;碰撞时间忽略不计,碰撞过程无机械能的损失;小物块B始终未到达小车A的右端,它们之间的动摩擦因数=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。小车不带电,g取10 m/s2。求:(1)小车A第一次与墙壁相碰后向左运动的最远距离为多少? (2)小车A第二次与墙壁相碰时的速度为多少?(3)要使小物块B最终不滑离小车A,小车的长度至少多长?
梭梭板(滑板)是儿童喜欢的游乐项目,如图所示,滑板的竖直高度AB为3m,斜面长AC为5m,斜面与水平部分由一小段圆弧平滑的连接。一个质量m为20kg的小孩从滑板顶端由静止开始滑下,最后滑到水平部分上的E点静止。已知小孩与滑板之间的动摩擦因素μ为0.5,不计空气阻力,g取10m/s2,求:(1)小孩滑到滑板底端C时的速度多大;(2)小孩从A点开始滑到E点的时间。