如图所示,是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件,它的折射率为,横截面半径为R,现用一束细光线与圆柱体的轴线成的入射角射入圆柱体,不考虑光线在圆柱体内的反射,真空中光速为c.(1)作出光线穿过圆柱体并射出的光路图;(2)求出该光线从圆柱体中射出时,出射光线偏离原方向的角度;(3)计算光线在圆柱体中的传播时间.
如图所示,四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切,它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内,圆轨道OA的半径R=0.45m,水平轨道AB长S1="3m," OA与AB均光滑。一滑块从O点由静止释放,当滑块经过A点时,静止在CD上的小车在F=1.6N的水平恒力作用下启动,运动一段时间后撤去力F。当小车在CD上运动了S2=3.28m时速度v=2.4m/s,此时滑块恰好落入小车中。已知小车质量M=0.2kg,与CD间的动摩擦因数u=0.4。(取g=10m/s2)求:(1)恒力F的作用时间t。(2)AB与CD的高度差h。
如图所示,AB和CD为两个对称斜面,其上部足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径R=2.0m,一个质量为m=1㎏的物体在离弧高度为h=3.0m处,以初速度v0=4.0m/s沿斜面运动,若物体与两斜面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,求:(1)以圆弧最低点为参考面,物体释放后最终机械能的大小;(2)物体释放后,在圆弧最低点对圆弧面的最小压力大小;(3)物体释放后,在斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值。
马拉着质量为60kg的雪橇,从静止开始先做匀加速运动直线运动,6s末达到最大功率,速度为6m/s。从第6s末开始,马拉雪橇的功率保持不变,直到达到最大速度vm=10m/s后继续作匀速直线运动,全程用时78s,设运动过程中运动阻力不变,g=10m/s2,求:(1)运动阻力大小;(2)马拉雪橇的最大功率;(3)全程的距离;
如图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O,方向垂直磁场向里射入速度方向跟ad边夹角θ = 30°、大小为v0的带正电粒子,已知粒子质量为m,电量为q,ad边长为L,ab边足够长,粒子重力不计,求:①粒子能从ab边上射出磁场的速度v0的大小范围.②控制带电粒子的速度使其不从cd边射出,求粒子在磁场中运动的最长和最短时间.
如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力).①在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置坐标.②在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置坐标应满足的条件.