如图(a)所示,质量为m=2kg的物块以初速度v0=20m/s从图中所示位置开始沿粗糙水平面向右运动,同时物块受到一水平向左的恒力F作用,在运动过程中物块速度随时间变化的规律如图(b)所示,g取10m/s2。试求:
(1)物块在0—4s内的加速度a1的大小和4s—8s内的加速度a2的大小;
(2)恒力F的大小及物块与水平面间的动摩擦因数μ。
(19分)在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个电极E、F、M、N,它就成了一个霍尔元件(如图),在E、F间通人恒定的电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现了电压UH,称为霍尔电压。
(1)电流和磁场方向如图中所示,载流子是电子,M、N两端中哪端电势较高?
(2)试证明:,K为与材料有关的常量。
(3)为了提高霍尔元件的灵敏度,可采用哪些方法?[
(15分)图甲所示,用水平力F拉动物体在水平面上做加速直线运动,当改变拉力的大小时,物体运动的加速度也随之变化,
和F的关系如图乙所示,取
。
(1)根据图线所给的信息,求物体的质量及物体与水半面问的动摩擦因数;
(2)若改用质量是原来2倍的同种材料的物体,请在图乙的坐标系上画出这种情况下-F图线(要求写出作图的根据)
某有线制导导弹发射时,在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤,它双向传输信号,能达到有线制导作用.光纤由纤芯和包层组成,其剖面如所示,其中纤芯材料的折射率,包层折射率
,光纤长度为
.(已知当光从折射率为
的介质射人折射串为
的介质时,入射角
、折射角
间满足:
)
(1)试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去。
(2)若导弹飞行过程中,将有关参数转变为光信号,利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹,求信号往返需要的最长时间。
水中的波长与绿光在真空中的波长相等,水对红光的折射率为,求:
(1)红光和绿光在真空中的波长之比;
(2)红光与绿光的频率之比。
如图是一列向右传播的横波,波速为0.4m/s,M点的横坐标x=10m,图示时刻波传到N点,现从图示时刻开始计时,问:
(1)经过多长时间,M点第二次到达波谷?
(2)这段时间里,N点经过的路程为多少?