( 9分 )如图所示,扇形OAB为透明柱状介质的横截面,其圆柱半径为R,介质的折射率
,圆心角∠AOB=60°,一细束激光平行于角平分线由OA面的P点射入,射入介质后第一次射到界面上的N
点,已知弧长AN是弧长AB的四分之一。
(1)完成光在透明柱状介质中传播的光路图
(2)求入射点P与圆心O的距离
如图所示,某同学用插针法测定半圆形玻璃砖的折射率,按规范先后插入
、
、
、
四枚大头针后,移开玻璃砖作出分析图.用圆规以
点为圆心画一个圆,分别交入射光线和折射光线于A点和B点,量出这两点到
轴的距离分别为
、
,求:
①玻璃砖的折射率;
②恰好发生全反射时临界角的正弦值.
近年来,国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展,它利用的核反应方程是
.若
和
迎面碰撞,初速度大小分别为v1、v2.
、
、
、
的质量分别为m1、m2、m3、m4,反应后
的速度大小为v3,方向与
的运动方向相同.求中子
的速度(选取
的运动方向为正方向,不计释放的光子动量,不考虑相对论效应).
如图所示,顶角为30°的等腰玻璃三棱镜ABC,光线由空气垂直AB面进入棱镜,由AC面进入空气中,其折射光线与入射光线之间的夹角为30°,求棱镜的折射率、光在这种玻璃中的传播速度.(已知光在真空中速度为3.0×108m/s)
如图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体.p0和T0分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为U=αT,α为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求:
①气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;
②在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q.
(19)许多仪器中可利用磁场控制带电粒子的运动轨迹.在如图所示的真空环境中,有一半径r=0.05m的圆形区域内存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,其右侧相距d=0.05m处有一足够大的竖直屏.从S处不断有比荷
=1×108C/kg的带正电粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出,经过磁场区域后打在屏上.不计粒子重力.求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径;
(2)绕通过P点(P点为SQ与磁场边界圆的交点)垂直纸面的轴,将该圆形磁场区域逆时针缓慢移动90°的过程中,粒子在屏上能打到的范围.