如图所示,MNPQ是一块正方体玻璃砖的横截面,其边长MN =" MQ" = 30 cm。与MNPQ在同一平面内的一束单色光AB射到玻璃砖MQ边的中点B后进入玻璃砖,接着在QP边上的F点(图中未画出)发生全反射,再到达NP边上的D点,最后沿DC方向射出玻璃砖。已知图中∠ABM = 30°,PD =" 7.5" cm,∠CDN = 30°。
①画出这束单色光在玻璃砖内的光路图,求出QP边上的反射点F到Q点的距离QF;
②求出该玻璃砖对这种单色光的折射率;(结果可用根式表示,下同)
③求出这束单色光在玻璃砖内的传播速度(已知真空中光速c = 3×108 m/s)。
如图所示,在xOy平面的第一象限有一匀强电场,电场的方向平行于y轴向下;在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向外。有一质量为m,带有电荷量+q的微粒由电场左侧平行于x轴射入电场。微粒到达x轴上A点时,速度方向与x轴的夹角为φ,A点与原点O的距离为d.接着,微粒进入磁场,并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与x轴的夹角为φ,求:
⑴微粒在磁场中运动速度的大小
⑵匀强电场的场强大小
一赛艇停在平静的水面上,赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m,尾部下端Q略高于水面;赛艇正前方离赛艇前端s1=0.8m处有一浮标,示意如图。一潜水员在浮标前方s2=3.0m处下潜到深度为h2=4.0m时,看到标记刚好被浮标挡住,此处看不到船尾端Q;继续下潜△h=4.0m,恰好能看见Q。求:
(1)水的折射率n;
(2)赛艇的长度l。(可用根式表示)
如图所示,长度为的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的无弹性小球(小球的大小可以忽略)。小球摆到最低点时距地面高度为h,小球在水平拉力作用下处于静止状态,此时绳子和竖直方向的夹角为
。(
)不计空气阻力。
(1)由图示位置无初速度释放小球,求当小球通过最低点时轻绳对小球的拉力。
(2)若小球摆到最低点时,轻绳刚好断裂,求小球由图示位置无初速度释放后到落地的总时间。
汽车试车场中有一个检测汽车在极限状态下的车速的试车道,试车道呈锥面(漏斗状),如图所示。 测试的汽车质量m="1" t,车道转弯半径R=150m,路面倾斜角θ=45°,路面与车胎的动摩擦因数μ为0.25,设路面与车胎的最大静摩擦力等于滑动摩擦力, (g取10 m/s2)求(1)若汽车恰好不受路面摩擦力,则其速度应为多大?(2)汽车在该车道上所能允许的最小车速.
飞行员驾驶飞机在空中竖直平面内做飞行表演,已知该飞行员身体所能承受的最大加
速度为5g(即重力加速度的5倍),若飞机从高处向下俯冲然后在竖直平面内做匀速圆周
运动,轨迹圆周半径r为2500米,如图所示。求(1)飞机圆周运动的最大速度;(2)
飞行员在轨道最低点时,飞机对飞行员的作用力是飞行员体重的多少倍。(g=10m/s2)