如图所示,半径为 R 的透明半球体放在水平桌面上方,O 为球心,直径恰好水平,轴线 OO'垂直于水平桌面。位于O点正上方某一高度处的点光源 S,发出一束单色光,射向半球体上的A点,已知入射角α=60°,光在真空中传播速度为C,透明半球体对该单色光的折射率为,该束光通过半球体后刚好垂直射到桌面上 P 点,不考虑半球体内光的反射,求:
(ⅰ)点 P 距离点O'的距离 l
(ⅱ)该光束在透明半球体内传播的时间
自动驾驶汽车配置了超声波、激光、无线电波雷达和光学相机组成的传感探测系统,当汽车与前方车辆距离减小到安全距离时,系统会执行减速指令.若汽车静止时发出的超声波频率为4.0×104Hz,空气中声速为340m/s,该超声波的波长为________m.汽车行驶时接收到被前方汽车反射的超声波频率________(选填“大于”“等于”或“小于”)汽车发出的频率.
如图,将质量为 m、导热性良好的薄壁圆筒开口向下竖直缓慢地放入水中,筒内封闭了一定质量的气体(可视为理想气体).当筒底与水面相平时,圆筒恰好静止在水中.此时水的温度t1=27 ℃ ,筒内气柱的长度 h1=1m.已知大气压 p0=1.0×105 Pa,水的密度 ρ=1.0×10 3 kg/m3,重力加速度大小g取10m/s2
(ⅰ)若水温缓慢升高至42℃,求筒底露出水面的高度Δh为多少
(ⅱ)若水温保持 42℃不变,用手竖直向下缓慢压圆筒(封闭气体没有溢出),到某一深度后松手,气缸刚好静止(悬浮)在水中,求此时圆筒底部距离水面距离h
1912年,英国物理学家威尔逊发明了观察带电粒子运动径迹的云室,结构如图所示,在一个圆筒状容器中加入少量酒精,使云室内充满酒精的饱和蒸汽.迅速向下拉动活塞,室内气体温度________(选填“升高”“不变”或“降低”),酒精的饱和汽压________(选填“升高”“不变”或“降低”).
如图所示,在第一、四象限有垂直于纸面向里和向外的磁场区域Ⅰ和Ⅱ,OM 是两磁场区域的交界线,两区域磁场磁感应强度大小相同 B =0.1T,OM 与 x 轴正方向夹角为α。在第二、四象限存在着沿 x 轴正向的匀强电场,电场强度大小E= 1×104V/m。一带正电的粒子,质量m=1.6×10 −24kg、电荷量q=1.6×10−15C,由 x 轴上某点 A 静止释放,经电场加速后从 O 点进入Ⅱ区域磁场(带电粒子的重力不计)
(1)若 OA 距离l1=0.2m,求粒子进入磁场后,做圆周运动的轨道半径大小R1;
(2)要使经电场加速后,从O 点进入磁场的所有带电粒子仅在第一象限区域内运动,设计两磁场区域大小时,角α最大不能超过多少?
(3)若=30°,OM 上有一点 P(图中未画出),距 O 点距离l2=0.3πm。上述带正电的粒子从 x 轴上某一位置 C 由静止释放,以速度 v 运动到 O 点后能够通过 P 点,v 等于多大时,该粒子由 C 运动到 P 点总时间最短,并求此最短时间。
某一电动机,它的输出功率 P 与拉动物体的速度 v 之间的关系如图甲所示。现用该电动机在水平地面拉动一可视为质点的物体,运动过程中轻绳始终拉直且不可伸长,如图乙所示。已知物体质量 m=1 kg,与地面间的动摩擦因数 μ=0.35,点 B 距出发点C距离为s.(g取10m/s2 )
(1)若 s 足够长,物体在电动机牵引下从静止开始运动,求物体的最大速度vm
(2)若物体从 C 静止开始运动,到达 B 点时速度恰好达到v1=0.5m/s ,则 BC 间的距离 s 为多少?