(15分)小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象．他在地面上用台秤称得其体重为500 N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t＝0时由静止开始运动到t＝11 s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示，g取10 m/s2.求：
（1）小明在0～2s内加速度a1的大小，并判断在这段时间内他处于超重还是失重状态；
（2）在10～11s内，台秤的示数F3；
（3）小明运动的总位移x.
（附加题）
自由电子激光器原理如图，自由电子经电场加速后，从正中央射入上下排列着许多磁铁的磁场区域，相邻两磁铁相互紧靠且极性相反．电子在磁场力作用下 “扭动”着前进，每“扭动”一次就会发出一个光子（不计电子发出光子后能量损失），两端的反射镜使光子来回反射，最后从透光的一端发射出激光．
（1）若激光器发射激光的功率为P＝6.63×109W，频率为ν＝1016Hz，试求该激光器每秒发出的光子数（普朗克常量h=6.63×10-34J•s）；
（2）若加速电压U=1.8×104V，电子质量m=9.0×10-31kg，电子电量e=1.6×10-19C，每对磁极间的磁场可看作是匀强磁场，磁感应强度B=9.0×10-4T，每个磁极左右宽l1=0.30m，垂直纸面方向长l2=1.0m．当电子从正中央垂直磁场方向射入时，电子可通过几对磁极？
用能量为7eV的光子照射某金属时，测量发射出光电子的最大初动能为2.5eV，求:
（1）该金属的逸出功？
（2）为使光电子的最大初动能增大到5eV，入射光的频率为多少？
如图8所示，直角三棱镜的顶角是300，一束单色光垂直于斜边AC射入，从一直角边AB射出，出射光线与入射光线的夹角为300，光速c=3.0×108m/s 。求:
（1）该三棱镜的折射率？
（2）光在该棱镜里的传播速度是多大？
附加题
在日落很久以后，我们常常能看到高空中明亮的人造地球卫星．现有一个在地球赤道上方飞行的人造地球卫星，日落后二小时内在赤道某处的一个人都能看到它，并且在二小时末卫星刚好在这个人的正上方，则该人造地球卫星距离地球的高度至少有多高？(已知地球的半径为R＝6.38×
)
)R的上方放置一个与地面平等的平面镜MN，在圆柱体左侧的地上有一点光源S，圆
柱体右侧AB部分没有光线照射到.其截面图如图所示.已知：
R。求AB的宽度.
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