某种光学元件由两种不同透明物质I和透明物质II制成,其横截面如图所示.O为AB中点,半圆形透明物质1的折射率为,透明物质II的折射率为n2.一束光在纸面对准O点射入半圆形透明物质I,当逐渐增大光线与AB面垂线的夹角到θ时,通过观察发现此时从AC面射出的光线恰好消失,同时有光线垂直BC面射出,不考虑元件II中多次反射的情况.求:
(i)该透明物质II的折射率n2;
(ii)光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值.
国际空间站是迄今最大的太空合作计划,其离地高度为H,绕地球运动的周期为T1。通过查找资料又知万有引力常量G,地球半径R,同步卫星距地面的高度h,地球的自转周期T2以及地球表面重力加速度g。
某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:
同步卫星绕地心做圆周运动,由得
(1)请判断上面得出的结果是否正确,请说明理由;如不正确,请给出正确解法和结果。
(2)请根据题给条件再提出两种估算地球质量的方法,并解得结果。
中国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施:首先在2007年发射环绕月球的卫星“嫦娥一号”,深入了解月球;到2012年发射月球探测器,在月球上进行实地探测;到2017年送机器人上月球,建立观测站,实地实验采样并返回地球,为载人登月及月球基地选址做准备。设想“嫦娥一号”的轨道是圆形的,且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的1/81,月球的半径约为地球半径的1/4,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s,求该探月卫星绕月运行的速率。
某同学在某砖墙前的高处水平抛出一石子,石子在空中的运动轨迹照片如图所示。从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为300的斜坡上的A点。已知每块砖的平均厚度为6cm,抛出点到A点竖直方向刚好相距30块砖,求:
(1)石子在空中运动的时间t;
(2)石子水平抛出的速度v0。
如图所示,PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框,水平放置,金属棒ab与PQ、MN垂直,并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.4T。已知ab有效长度为l=0.5m,电阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余电阻均忽略不计,若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动。
(1)ab杠上产生的感应电动势多大?
(2)作用于ab的外力大小为多少?
(3)R1上消耗的电热功率为多大?(不计摩擦)
有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电,已知发电机的输出功率是20kW,端电压为400V,升压变压器原、副线圈的匝数比为n1﹕n2=1﹕5,两变压器之间输电导线的总电阻R=l.0Ω,降压变压器输出电压U4=220V,求:
(1)升压变压器的输出电压;
(2)输送电能的效率多大;
(3)降压变压器的原、副线圈的匝数比n3﹕n4;