一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30°,直角边BC=a.棱镜材料的折射率为n=.在此截面所在的平面内,一条光线以入射角i=60o的入射角按如图所示方向从AC边的中点D射入棱镜,求光线从棱镜内射出的点的位置(不考虑光线在棱镜的反射光线).
如图所示,是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施,轨道CD部分粗糙,μ=0.1,其余均光滑。第一个圆管轨道的半径R=4m,第二个圆管轨道的半径r=3.6m。一挑战者质量m=60kg,沿斜面轨道滑下,滑入第一个圆管形轨道(假设转折处无能量损失),挑战者到达A、B两处最高点时刚好对管壁无压力,然后从平台上飞入水池内,水面离轨道的距离h=1m。g取10 m/s2,管的内径忽略不计,人可视为质点。
求:(1)挑战者若能完成上述过程,则他应从离水平轨道多高的地方开始下滑?(2)CD部分的长度是多少?(3)挑战者入水时速度的大小和方向?
高压输电线及支撑电线的铁塔,可将之视为如图所示的结构模型。已知铁塔(左右对称)质量为m,塔基宽度为d,塔高为H,相邻铁塔间输电线的长度为L,其单位长度的质量为m0,输电线顶端的切线与竖直方向成θ角。求:
(1)每个铁塔对塔基的压力;
(2)输电线在最高点、最低点所受的拉力大小分别为多少?
一条圆柱形的光导纤维长为L、折射率为n,光在真空中的传播速度为c,求:光从它的一端端面的圆心射入,经全反射后从另一端射出,所需的最长时间t。
一个密闭的气缸内的理想气体被活塞分成体积相等的左右两室,气缸壁与活塞都是不导热的,活塞与气缸壁之间没有摩擦。开始时,左右两室中气体的温度相等,如图所示。现利用左室中的电热丝对左室中的气体加热一段时间。达到平衡后,左室气体的体积变为原来体积的1.5倍,且右室气体的温度变为300 K。求加热后左室气体的温度。(忽略气缸、活塞的热胀冷缩)
真空中有如图l装置,水平放置的金属板A、B中间开有小孔,小孔的连线沿竖直放置的金属板C、D的中间线,一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(初速不计、重力不计)P进入A、B间被加速后,再进入金属板C、D间的偏转电场偏转,并恰能从D板下边缘射出。已知金属板A、B间电势差为UAB=+U0,C、D板长度均为L,C、D板间距为。在金属板C、D下方有如图l所示的、有上边界的、范围足够大的匀强磁场,该磁场上边界与金属板C、D下端重合,其磁感应强度随时间变化的图象如图2,图2中的B0为已知,但其变化周期T未知,忽略偏转电场的边界效应。
(1)求金属板C、D间的电势差UCD;
(2)求粒子刚进入磁场时的速度;
(3)已知垂直纸面向里的磁场方向为正方向,该粒子在图2中t=时刻进入磁场,并在t=T0时刻的速度方向恰好水平,求该粒子从射入磁场到离开磁场的总时间t总。