如图所示,△ABC为一直角三棱镜的横截面,其顶角α=30°,P为垂直于直线BCO的光屏,现有一宽度为H=AB的单色平行光束垂直射向AB面,结果在光屏上形成一条宽为的光带,BO=H.
(1)求出射光的偏折角.
(2)求介质的折射率.
(3)如果红、紫两种颜色的光混合后同时入射,入射方向斜向上,则屏上顶端的光带是什么颜色?
如图所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B.折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的两点,AP=AQ=L.现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出,不计微粒的重力.
(1)若P、Q间外加一与磁场方向垂直的匀强电场,能使速度为v0射出的微粒沿PQ直线运动到Q点,则场强为多大?
(2)撤去电场,为使微粒从P点射出后,途经折线的顶点A而到达Q点,求初速度v应满足什么条件?
(3)求第(2)中微粒从P点到达Q点所用时间的最小值.
如图所示,真空中有一半径r=0.5 m的圆形磁场区域,圆与x轴相切于坐标原点O,磁场的磁感应强度大小B=2×10-3 T,方向水平向里,在x1=0.5 m到x2=1.0 m区域内有一个方向竖直向下的匀强电场,电场强度E=2.0×103 N/C.在x=2.0 m处有竖直放置的一足够大的荧光屏.现将比荷为=1×109 C/kg的带负电粒子从O点处射入磁场,不计粒子所受重力.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)若粒子沿y轴正方向射入,恰能从磁场与电场的相切处进入电场,求粒子最后到达荧光屏上位置的y的坐标.
(2)若粒子以(1)问中相同速率从O点与y轴成37°角射入第二象限,求粒子到达荧光屏上位置的y坐标.
福建省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一.某地要把河水抽高20m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作.工作电压为380V,此时输入电动机的电功率为19kW,电动机的内阻为0.4Ω.已知水的密度为1×103kg/m3,重力加速度取10m/s2.求:
(1)电动机内阻消耗的热功率;
(2)将蓄水池蓄入864m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度).
如图所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝射入速度选择器,能够沿直线通过速度选择器并从狭缝
射出的离子,又沿着与电场垂直的方向,立即进入场强大小为
的偏转电场,最后打在照相底片
上。已知同位素离子的电荷量为
(
>0),速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为
的匀强电场和磁感应强度大小为
的匀强磁场,照相底片D与狭缝
、
连线平行且距离为L,忽略重力的影响。
(1)求从狭缝射出的离子速度
的大小;
(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度方向飞行的距离为
,求出
与离子质量
之间的关系式(用
、
、
、
、
、L表示)。
质量为、长为
的长木板静止在光滑水平面上;质量也为
的小滑块(可看做质点),放在长木板的左端,如图所示;给小滑块一水平向右的拉力
;当
取不同值时求解下列问题。(重力加速度为
)
(1)使滑块在木板上发生相对滑动,至少为多大;
(2)当时,经多长时间,力
可使滑块滑至木板的最右端;
(3)当时,
至少作用多长时间后再撤去,最终滑块可以滑到木板的最右端。