一玻璃三棱镜,其横截面为等腰三角形,顶角θ为锐角,折射率为.现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜.不考虑棱镜内部的反射.若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧(如图),且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出,则顶角θ可在什么范围内取值?
正负电子对撞机是使正负电子以相同速率对撞(撞前速度在同一直线上的碰撞)并进行高能物理研究的实验装置(如图甲),该装置一般由高能加速器(同步加速器或直线加速器)、环形储存室(把高能加速器在不同时间加速出来的电子束进行积累的环形真空室)和对撞测量区(对撞时发生的新粒子、新现象进行测量)三个部分组成.为了使正负电子在测量区内不同位置进行对撞,在对撞测量区内设置两个方向相反的匀强磁场区域.对撞区域设计的简化原理如图乙所示:MN和PQ为足够长的竖直边界,水平边界EF将整个区域分成上下两部分,Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向内,Ⅱ区域的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小均为B.现有一对正负电子以相同速率分别从注入口C和注入口D同时水平射入,在对撞测量区发生对撞.已知两注入口到EF的距离均为d,边界MN和PQ的间距为L,正电子的质量为m,电量为+e,负电子的质量为m,电量为-e.
(1)试判断从注入口C入射的是正电子还是负电子;
(2)若L=4d,要使正负电子经过水平边界EF一次后对撞,求正负电子注入时的初速度大小;
(3)若只从注入口C射入电子,间距L=13(2-)d,要使电子从PQ边界飞出,求电子射入的最小速率,及以此速度入射到从PQ边界飞出所需的时间.
某实验小组做了如下实验,装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由倾角为θ的斜面轨道AB和圆弧轨道BCD组成,将质量m=0.1kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用压力传感器测出小球经过圆弧最高点D时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.g=10m/s2.求:
(1)圆轨道的半径R.
(2)若小球从D点水平飞出后又落到斜面上,其中最低落点与圆心O等高,求θ的值.
如图甲所示,在水平面上固定宽为L=1m、足够长的光滑平行金属导轨,左端接有R=0.5Ω的定值电阻,在垂直导轨且距导轨左端 d=2.5m处有阻值 r=0.5Ω、质量 m=2kg 的光滑导体棒,导轨其余部分电阻不计.磁场垂直于导轨所在平面,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示.第1s内导体棒在拉力F作用下始终处于静止状态.1s后,拉力F保持与第1s末相同,导体棒从静止直至刚好达到最大速度过程中,拉力F做功为W=11.25J.求:
(1)第1s末感应电流的大小;
(2)第1s末拉力的大小及方向;
(3)1s后导体棒从静止直至刚好达到最大速度过程中,电阻R上产生的焦耳热.
在做“测量电源的电动势和内阻”实验时:
(1)某同学连接了实物线路图1中的部分导线,请帮助他将电压表正确地连入电路中.
(2)检查电路无误后,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片移到最 端(填“左”或“右”).
(3)某实验小组测得了一系列数据,并在图2坐标纸上描绘出了该电源的U-I图线,根据图线求得电源的电动势E= V,内电阻r= Ω(保留三位有效数字).
图1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体所受合力关系”的实验装置.拉力传感器能记录小车受到拉力的大小.在长木板上相距L=48.00cm 的A、B两位置各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的瞬时速率.实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上
②把木板C端适当垫高,平衡摩擦力
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B 时的瞬时速率vA、vB
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作[
(1)步骤②中,平衡的摩擦力是指
A.小车与长木板之间的摩擦力
B.细线与定滑轮之间的摩擦力
C.小车与长木板之间的摩擦力和细线与定滑轮之间的摩擦力
(2)表中记录了实验测得的几组数据,vB2-vA2是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式 a= (用题中的字母符号表示),表中第3次的实验数据为___ (结果保留三位有效数字).(纵坐标1.0改成1.5)
(3)由表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线(图2中已画出理论图线);
(4)对比实验图线与理论图线的偏差,你认为合理的解释为 .