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在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体,其俯视图如图a所示,O为半圆的圆心...

在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体,其俯视图如图a所示,O为半圆的圆心.甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率,进行了如下实验.他们分别站在AO处时,相互看着对方,然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动,到达BC处时,甲刚好看不到乙.已知半圆柱体的半径为R BCOC.

①求半圆柱形透明物体的折射率;

②若用一束平行于AO的水平光线从D点射到半圆柱形透明物体上,射入半圆柱体后再从竖直表面射出,如图b所示.已知入射光线与AO的距离为,求出射角φ.

 

(1) (2) 【解析】(1)甲刚好看到不乙,是因乙发出的光线在B点恰好发生了全反射,入射角等于临界角,作出光路图,由光的折射定律可求得折射率 (2)当光从图示位置射入,经过二次折射后射出球体,由折射定律可求出射出光线的出射角θ. (1)设,透明物体的折射率为n,则, , 。 (2)设入射光线与1/4球体的交点为D,连接OD,OD即为入射点的法线。因此,图中的角α为入射角。过D点作水平表面的垂线,垂足为E。依题意, 。又由△ODE知① 设光线在D点的折射角为β,由折射定律得② 由①②式得③ 由几何关系知,光线在竖直表面上的入射角为30° 由折射定律得 ④ 因此,解得:  
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下列选项与多普勒效应有关的是          

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如图所示,两气缸AB粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径为B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两气缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气;当大气压为P0,外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的,活塞b在气缸的正中央。

(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b升至顶部时,求氮气的温度;

(ⅱ)继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升的距离是气缸高度的时,求氧气的压强。

 

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如图所示,虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图,其主要部件为缓冲滑块 K和质量为m的“U”形框缓冲车厢。在车厢的底板上固定着两个光滑水平绝缘导轨PQMN,缓冲车的底部固定有电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面向下并随车厢一起运动的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,设导轨右端QN是磁场的右边界。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为nab边长为L。假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下(碰前车厢与滑块相对静止),此后线圈与轨道磁场的作用使车厢减速运动,从而实现缓冲。 不计一切摩擦阻力。

(1)求滑块K的线圈中感应电流方向(从俯视图看,写“顺时针”,“逆时针”)及最大感应电流的大小。

(3)若缓冲车与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,为使缓冲车厢所受的最大水平磁场力不超过Fm,求缓冲车匀速运动时的最大速度vmax

(3)在若缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,求此后缓冲车的速度v随位移x的变化规律及缓冲车在滑块K停下后的最大位移(设此过程中缓冲车未与障碍物相碰;

 

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如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口BC的连线水平.质量为m的带正电小球从B点正上方的A点自由下落,AB两点间距离为4R.从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始,整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场,小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上,大小与重力相等(水平分量待定),结果小球从管口C处离开圆管后,又能经过A点.设小球运动过程中电荷量没有改变,重力加速度为g,求:

(1)小球到达B点时的速度大小;

(2)小球受到的电场力大小;

 

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