一束平行光照射到半球形玻璃砖上,该束光线的边界分别为和
。已知玻璃砖半径为
,折射率为
,如下图所示,下边界
处光线恰好沿半径方向,在O点恰好产生全反射。求:
(1)玻璃砖发生全反射的临界角;
(2)光束ab在玻璃砖底产生的两个光斑的距离OB。
如图,无限长的平行光滑金属轨道M、N,相距L,且水平放置;金属棒b和c之间通过绝缘轻弹簧相连,弹簧处于压缩状态,并锁定,压缩量为;整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中,磁场方向与轨道平面垂直.两棒开始静止,某一时刻,解除弹簧的锁定,两棒开始运动.已知两金属棒的质量mb=2mc=m,电阻Rb=RC=R,轨道的电阻不计.
(1)求当弹簧第一次恢复原长的过程中,通过导体棒某一横截面的电量.
(2)已知弹簧第一次恢复原长时,b棒速度大小为v,求此时c棒的加速度。
如图,质量m为5kg的物块(看作质点)在外力F1和F2的作用下正沿某一水平面向右做匀速直线运动。已知F1大小为50N,方向斜向右上方,与水平面夹角,F2大小为30N,方向水平向左,物块的速度
大小为11m/s.当物体运动到距初始位置距离
时,撤掉F1,
(1)求物块与水平地面之间的动摩擦因数;
(2)求撤掉F1以后,物块在6S末距初始位置的距离。
如图所示,竖直平面内有一直角坐标系,在y轴的右侧存在无限大的、场强大小为E、水平向左的匀强电场,在y轴的左侧同时存在一个垂直纸面向外、磁感应强度大小为B、水平宽度为a的匀强磁场Ⅰ.有一不计重力、带正电、比荷为的粒子由+x轴上某一位置无初速度释放.
(1)若其恰好经过磁场Ⅰ左边界上P点,求粒子射出磁场Ⅰ的速度v1的大小;
(2)若其恰好经过y轴上的Q点,求粒子从释放开始第一次到达Q所用的时间;
(3)若匀强磁场Ⅰ左侧同时存在一个垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的无限大匀强磁场Ⅱ,要使粒子第二次沿+x方向运动时恰经过y轴上的M点,试求其在+x轴上无初速度释放时的位置坐标.
如图所示,一个长度为L=1m、高度为h=0.8m的长木板静止在水平地面上,其质量M=0.4kg,一质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)放置在其上表面的最右端.物块与长木板,长木板与地面之间动摩擦因数均为μ=0.5.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现给长木板施加一个水平向右持续作用的外力F.
(1)若F恒为4 N,试求长木板的加速度大小;
(2)若F恒为5.8 N,试判断物块是否能从长木板上掉下,如能,请求出小物块落地时距长木板左端的距离;如不能,求出物块距长木板右端的距离;
(3)若F=kt,k>0,在t=0时刻到物块刚滑落时间内,试定性画出物块与长木板间摩擦力大小随时间变化的图线,无需标注时间以及力的大小.
如图所示,宽度为L的足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的两端连接阻值R的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量m的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导体棒的有效电阻也为R,导体棒与导轨间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.导体棒MN的初始位置与导轨最左端距离为L,导轨的电阻可忽略不计.
(1)若用一平行于导轨的恒定拉力F拉动导体棒沿导轨向右运动,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直,求导体棒最终的速度;
(2)若导体棒的初速度为,导体棒向右运动L停止,求此过程导体棒中产生的焦耳热;
(3)若磁场随时间均匀变化,磁感应强度(k>0),开始导体棒静止,从t="0" 时刻起,求导体棒经过多长时间开始运动以及运动的方向.