如图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为300、长L=2m的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg,其中A不带电,B、C的带电量分别为qB=+4.0×10-5C、qC=+2.0×10-5C且保持不变,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为零,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为
。现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上一直作加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动,经过时间t0,力F变为恒力,当A运动到斜面顶端时撤去力F。已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,g=10m/s2。求:
(1)未施加力F时物块B、C间的距离;
(2)t0时间内A上滑的距离;
(3)力F对A物块做的总功。
图为一电流表的原理示意图。质量为
的均质细金属棒
的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,弹簧劲度系数为
。在矩形区域
内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。与
的右端
连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,
的长度大于
。当
中没有电流通过且处于平衡状态时,
与矩形区域的
边重合:当
中有电流通过时,指针示数可表示电流强度。
(1)当电流表示数为零时,弹簧伸长多少?(重力加速度为
)
(2)若要电流表正常工作,
的哪一端应与电源正极相接?
(3)若
=2.0N/m,
=0.20m,
=0.050m,
=0.20T,此电流表的量程是多少?(不计通电时电流产生的磁场的作用)
(4)若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为多大?
模块3-5试题
一置于桌面上质量为M的玩具炮,水平发射质量为
的炮弹。炮可在水平方向自由移动。当炮身上未放置其它重物时,炮弹可击中水平地面上的目标
;当炮身上固定一质量为
的重物时,在原发射位置沿同一方向发射的炮弹可击中水平地面上的目标
。炮口离水平地面的高度为
。如果两次发射时"火药"提供的机械能相等,求
两目标与炮弹发射点之间的水平距离之比。
如图15-25所示,游泳池宽度L="15" m,水面离岸边的高度为0.5 m,在左岸边一标杆上装有一A灯,A灯距地面高0.5 m,在右岸边站立着一个人,E点为人眼的位置,人眼距地面高1.5 m.若此人发现A灯经水面反射所成的像与左岸水面下某处的B灯经折射后所成的像重合,已知水的折射率为1.3,则B灯在水面下多深处?(B灯在图中未画出)
玻璃棱镜ABCD可以看成是由如图15-24所示的ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成的,一束从AD面入射的光线在棱镜中的折射光线ab与AD面的夹角α=60°,已知光在真空中的传播速度c=3×108 m/s,玻璃的折射率n=1.5.求:
图15-24
(1)这束入射光线的入射角多大?(用反三角函数表示)
(2)光在棱镜中的传播速度多大?
(3)该束光线第一次从CD面出射时的折射角以及此出射光线的偏向角(射出棱镜的光线与射入棱镜的光线之间的夹角)多大?
(解题过程要画出解题所需的完整光路图)
图15-25
如图15-31所示,一等腰直角棱镜,放在真空中,AB=AC=d.在棱镜侧面AB左方有一单色点光源S,从S发出的光线SD以60°的入射角从AB侧面中点射入,当它从AC侧面射出时,出射光线偏离入射光线的偏向角为30°,若测得光从光源到棱镜侧面AB的时间跟在棱镜中传播时间相等,那么点光源S到棱镜AB侧面的垂直距离是多少?
图15-31