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如图,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO′表示光轴(过球心O与半球...

如图,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线).已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线).求

1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值;

2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离.

 

(1) (2)2.74R 【解析】 (i)如图所示: 从底面上A处射入的光线,在球面上发生折射时的入射角为i,当i等于全反射临界角i0时,对应入射光线到光轴的距离最大,设最大距离为l. ① 设n是玻璃的折射率,由全反射临界角的定义有② 由几何关系有③ 联立①②③式并利用题给条件,得④ (ii)设与光轴距的光线在球面B点折射时的入射角和折射角分别为i1和r1,由折射定律有 ⑤ 设折射光线与光轴的交点为C,在△OBC中,由正弦定理有⑥ 由几何关系有⑦ ⑧ 联立⑤⑥⑦⑧式及题给的条件得⑨  
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如图所示,甲图为某波源的振动图象,乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图,波形图的O点表示波源.问:   

   

(1)这列波的波速多大?   

(2)若波向右传播,当乙图中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时,从乙图图示时刻开始质点P已经经过了多少路程?

 

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如图所示是一定质量的理想气体的p-V图线,若其状态由A→B→C→A,A→B等容,B→C等压,C→A等温, 则气体在ABC三个状态时( 

A. 气体的内能UA=UC>UB

B. 气体分子的平均速率vA>vB>vC

C. 气体分子对器壁单位面积的平均作用力FA>FB,FB=FC

D. 气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数是NA>NB,NA>NC

E. 单位体积内气体的分子数nA=nB=nC

 

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一容积为V0的气缸,缸内的活塞上升到顶端时可被挡住,如图所示.气缸内封闭着体积为,温度为300K的理想气体.活塞体积和质量忽略不计,外界大气压强为p0.缓慢加热缸内气体,求:

(Ⅰ)当活塞刚好上升到顶端时气体的温度;

(Ⅱ)当气体的压强为时气体的温度.

 

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如图所示,ABD为竖直平面内的轨道,其中AB段水平粗糙,BD段为半径R=0.08 m的半圆光滑轨道,两段轨道相切于B点,小球甲以v0=5m/s的初速度从C点出发,沿水平轨道向右运动,与静止在B点的小球乙发生弹性正碰,碰后小球乙恰好能到达圆轨道最高点D,已知小球甲与AB段的动摩擦因数=0.4,CB的距离S=2 m,g10 m/s2,甲、乙两球可视为质点,求:

(1)碰撞前瞬间,小球甲的速度v1;

(2)小球甲和小球乙的质量之比.

 

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如图所示,矩形区域以对角线abcd为边界分为上、下两个区域,对角线上方区域存在竖直向下的匀强电场,对角线下方区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、带电量为+q的粒子以速度a点沿边界ab进入电场,恰好从对角线ac的中点O进入磁场,并恰好未从边界cd射出。已知ab边长为2Lbc边长为,粒子重力不计,求:

(1)电场强度E的大小;

(2)磁感应强度B的大小。

 

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