如图所示,一半径为R=30.0cm,横截面为六分之一圆的透明柱体水平放置,O为横截面的圆心,该柱体的BO面涂有反光物质,一束光竖直向下从A点射向柱体的BD面,入射角i=45°,进入柱体内部后,经过一次反射恰好从柱体的D点射出。已知光在真空中的速度为c=3.00×108m/s,sin37.5°=0.608,sin 45°=0.707,sin 15°=0.259,sin22.5°=0.383,试求:(结果保留3位有效数字)
(1)透明柱体的折射率;
(2)光在该柱体的传播时间t。
如图甲所示,在xOy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(-2,0)和S2(4,0)。两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示,两列波的波速均为0.50m/s。两列波从波源传播到点A(-2,8)的振幅为______m,两列波引起的点B(1,4)处质点的振动相互____(填“加强”或“减弱”),点C(0.5,0)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)。
如图所示,竖直放置的圆柱形密闭气缸,缸体质量m1=10kg,活动质量m2=2kg,横截面积S=2×10-3m²,活塞与一劲度系数k=1.0×103N/m的弹簧相连,当气缸下部被支柱支起时,弹簧刚好无伸长,此时活塞下部被封闭气柱长度L=20cm。试求:(已知大气压强为,设气缸足够长,且不计一切摩擦)
(1)支柱移去前气体的压强;
(2)若将气缸下的支柱移去,待气缸重新平衡时,缸体下降的高度为多少。
如图所示,两个绝热的、容积相同的球状容器A、B,用带有阀门K的绝热细管连通,相邻两球球心的高度差为h。初始时,阀门是关闭的,A中装有2mol的氦(He),B中装有2mol的氪(Kr),二者的温度和压强都相同。气体分子之间的相互作用势能可忽略。现打开阀门K,两种气体相互混合,已知两种气体的摩尔质量,最终每一种气体在整个容器中均匀分布,两个容器中气体的温度相同。则两种气体混合后的温度________(填“高于”或“等于”或“低于”)混合前的温度,混合后氦分子的平均速率_____(填“大于”或“等于”或“小于”)氪分子的平均速率。
如图所示,光滑的四分之一圆弧与光滑水平轨道在最低平滑连接。现有一质量为m的小球P沿光滑的四分之一圆弧上由静止开始下滑,与一质量为km(k>0,未知)的静止在光滑水平地面上的等大的小球Q发生正碰撞。设碰撞是弹性的,且一切摩擦不计。
(1)为使二者能且只能发生一次碰撞,则k的值应满足什么条件?
(2)为使二者能且只能发生两次碰撞,则k的值应满足什么条件?
如图所示,圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度大小为B。P是圆外一点,OP=3r,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从P点在纸面内沿着与OP成60°方向射出(不计重力),求:
(1)若粒子运动轨迹经过圆心O,求粒子运动速度的大小;
(2)若要求粒子不能进入圆形区域,求粒子运动速度应满足的条件。