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题文

如图所示,水平桌面上有两根相距为L=20cm,足够长的的水平平行光滑导轨,导轨的一端连接电阻R=0.9Ω,若在导轨平面上建立直角平面坐标系,取与导轨平行向右方向为x轴正方向,而与导轨垂直的水平方向为y轴方向。在x < 0的一侧没有磁场,在x > 0的一侧有竖直向下的磁场穿过导轨平面。该磁场磁感应强度的大小沿y轴方向均匀,但沿x轴方向随x的增大而增大,且B=kx,式中k=15/4T/m。质量为M的金属杆AB水平而与导轨垂直放置,可在导轨上沿与导轨平行的方向运动,当t=0时,AB位于x=0处,并有沿x轴正方向的初速度v0=5m/s。在运动过程中,有一大小变化的沿x轴方向的水平拉力F作用于AB,使AB有沿x轴负方向、大小为a=10m/s2的恒定加速度作匀变速直线运动。除R外,其它电阻均忽略不计。求:

(1)该回路中产生感应电流可以持续的时间;
(2)当AB向右运动的速度为3 m/s时,回路中的感应电动势的大小;
(3)若满足x < 0时F=0,求AB经1.6s时的位置坐标,并写出AB向右运动时拉力F与时间t的函数关系(直接用a、v0、M、k、R、L表示),以及在0.6s时金属杆AB受到的磁场力。

科目 物理   题型 综合题   难度 容易
知识点: 法拉第电磁感应定律
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如图所示,一不透明的圆柱形容器内装满折射率为的透明液体,容器底部正中央O点处有一点光源S,平面镜MN与底面成45°角放置.若容器高为2 dm,底边半径为(1+) dm,OM="1" dm,在容器中央正上方1 dm处水平放置一足够长的刻度尺.求光源S发出的光线经平面镜反射后,照射到刻度尺上的长度.(不考虑容器侧壁和液面的反射)

半径为R的玻璃半圆柱体,横截面如图所示,圆心为O.一束单色红光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,AO为与底面垂直的半径,光线的入射点为B,∠AOB=60°.已知该玻璃对红光的折射率n=.求:

(1)光线经柱面折射后与底面的交点到O点的距离d;
(2)若入射的是单色蓝光,则距离d将比上面求得的结果大还是小.

半径为R的玻璃半圆柱体,横截面积如图4-1-7所示,圆心为O.两条平行单色红光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直.光线1的入射点A为圆柱的顶点,光线2的入射点为B,∠AOB=60°.已知玻璃对红光的折射率n=3.求:

图4-1-7
(1)两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d;
(2)若入射光是单色的蓝光,则距离d将比上面求得的结果大还是小.

在地质考察中发现一个溶洞,洞内有一块立于水中的礁石,如图14-1-14所示.为了能在洞外对礁石进行观察,必须用灯光对它照明.若利用水面反射来照明,则灯应放在什么位置才有可能照亮全部礁石?

图14-1-14

如图所示,透明介质球的半径为R,光线DC平行于直径AB射到介质球的C点,DC与AB的距离H=0.8R.

(1)试证明:DC光线进入介质球后,第一次再到达介质球的界面时,在界面上不会发生全反射.(要求说明理由)
(2)若DC光线进入介质球后,第二次再到达介质球的界面时,从球内折射出的光线与
入射光线DC平行,求介质的折射率.

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