如图,三棱镜的横截面为直角三角形ABC,∠A=30°,∠B=30°。一束平行于AC边的光线自AB边的p点摄入三棱镜,在AC边发生反射后从BC边的M点射出,若光线在P店的入射角和在M店的折射角相等。
(i)求三棱镜的折射率
(ii)在三棱镜的AC边是否有光线逸出,写出分析过程。(不考虑多次反射)
如图所示,质量为2m的小滑块P和质量为m的小滑块Q都视作质点,与轻质弹簧相连的Q静止在光滑水平面上。P以某一初速度v向Q运动并与弹簧发生碰撞,问:
①弹簧的弹性势能最大时,P、Q的速度各为多大?
②弹簧的最大弹性势能是多少?
如图所示,一透明介质制成的直角三棱镜,顶角∠A=30°,一束光由真空垂直射向AC面,经AB面射出后的光线偏离原来方向15°。已知光在真空中的传播速度为c。求:
①该介质对光的折射率;
②光在介质中的传播速度。
某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热。
①在压力阀被顶起前,停止加热。若此时锅内气体的体积为V、摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,计算锅内气体的分子数。
②在压力阀被顶起后,停止加热。假设放气过程中气体对外界做功为W0,并向外界释放了Q0的热量。求该过程锅内原有气体内能的变化量。
质谱仪是一种分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示。离子源S产生质量为m、电荷量为q的钾离子,离子出来时速度很小,可视为零。离子经过电势差为U的电场加速后,沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,经半圆周到达照相底片上的P点。
(1)求粒子进入磁场时的速度;
(2)求P点到入口S1的距离x;
(3)在实验过程中由于仪器不完善,加速电压在平均值U附近变化U,求需要以多大相对精确度
U/U维持加速电压值,才能使钾39、钾41的同位素束在照相底片上不发生覆盖。
在水平地面上放置一长木板A,木板中心O处有一小物块B(视为质点),开始时A、B均静止,长木板运动的速度随时间变化的关系图像如图所示,A与B之间的动摩擦因数为0.1,mB=2kg,取g=10m/s2。回答以下问题:
(1)若B不从A上滑下,在图乙中画出B的速度随时间变化的关系图线。
(2)若B不从A上滑下,板的最短长度L;
(3)从B开始运动直到最终静止时A与B之间因摩擦而产生的热量。