如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图.圆弧CD是半径为R的四分之一圆周,圆心为O.光线从AB面上的M点入射,入射角i=60°,光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射,然后由CD面射出.已知OB段的长度为l=6cm,真空中的光速c=3.0×108m/s.求:
(Ⅰ)透明材料的折射率n;
(Ⅱ)光从M点传播到O点所用的时间t.
如图所示:矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为
、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O为MN的中点,半圆管的一半处于电场中。一带正电的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球可视为质点,质量为
,电量为
,当小球达到B点时,对管壁的压力为
,重力加速度为
,求:
(1)匀强电场的电场强度
;(2)若小球能从矩形框的右边界NP离开电场,矩形区域MNPQ的最小面积
.
如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,极板长
,两板间的距离
.电源的电动势
,内阻未知,
,
.闭合开关S,电路稳定后,一带负电的粒子从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度
水平向右射入,并恰好从A板右边缘飞出。已知粒子的电量
,质量
(不计空气阻力和粒子重力)。求:
(1)两极板间的电势差
;(2)电源的内阻
.
(18分)如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.每隔0.2 s通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.(重力加速度g=10 m/s2 )求:
(1)物体在斜面和水平面上滑行的加速度大小;
(2)物体在斜面上下滑的时间;
(3)t=0.6 s时的瞬时速度v.
(16分)两个物体用长L=9.8 m的细绳连接在一起,从同一高度以1 s的时间差先后自由下落,当绳子拉紧时,第二个物体下落的时间是多少? (g取9.8 m/s2,并且物体的高度足够高)
(14分)如图所示,当水平拉力为F="40" N时,质量为m="10" kg的木板可以在水平面上匀速前进.若在木板上再放一个质量为M的铁块,为使它们匀速前进,需加的水平拉力为60 N,求铁块的质量M。(取g="10" N/kg)