如图为某种透明材料制成的边长为4cm,横截面为正三角形的三棱镜,将其置于空气中,当一细光束从距离顶点A为1cm的D点垂直于AB面入射时,在AC面上刚好发生全反射,光在真空中的速度c=3×108m/s.求:
①此透明材料的折射率;
②光通过三棱镜的时间.
如图甲,相距为L=1m的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中,OO’为磁场右边界,磁感应强度为B=2T,导轨右侧接有定值电阻R=4,导轨电阻忽略不计。在距OO’为L=1m处垂直导轨放置一质量为m=1kg、电阻不计的金属杆ab。
若ab杆在水平向右的恒力F作用下由静止开始向右运动,其速度-位移的关系图象如图乙所示(图中坐标值均为已知量),求
(1)恒力F大小是多少?
(2)在此过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?
(3)ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少?
如图所示,上端开口、下端封闭的玻璃管竖直放置,管长48cm,其中有一段长为4cm的水银柱,将长为20cm的空气柱A封闭在管的下部,空气柱B和大气连通。现用一小活塞将管口封住,并将活塞缓慢往下压,当水银柱下降4cm时停止下压。已知外界大气压恒为76cmHg,下压过程气体温度不变,求活塞从管口向下移动的距离x.
如图所示,一定质量的理想气体,从状态A经状态B、C、D又回到A。已知气体在状态A时的体积为1L,温度为150K,压强为1atm;B状态的温度为450K; C、D状态的温度均为900K。求: B、C、D三状态时气体的体积,并在P—V图中画出气体状态变化过程。
(8分)如图所示,平板小车沿水平地面始终以加速度a做匀加速直线运动。当小车速度增至v时,将一小物块无初速地放于平板小车的A端(小车的加速度保持不变)。物块与小车间的动摩擦因数为μ,(μg>a),要使物块不会从小车上滑出,求平板小车的最小长度L0。
(选修3-1的考生做) (8分)
如图所示,一个电子的质量为m,电荷量为e,让它以初速度v0,从屏S上的O点垂直于S射入其右边区域。该区域有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,该区域为真空。
(1)求电子回到屏S时距离O点有多远;
(2)若电子在磁场中经过某点P,OP连线与v0成θ=600角,求该电子从O点运动到P点所经历的时间t。