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【题目】半径为R的透明圆柱体处在真空中,如图所示是它的截面图。AB、CD是相互垂直的两条直径,P点与AB距离、Q点与CD距离均为。单色光平行于AB射入透明圆柱体,从A、Q两点射入的光从圆柱体的同一点射出,已知光速为c,求:

(1)该透明圆柱体介质的折射率;

(2)P点射入的光通过透明圆柱体的时间。

【答案】(1) (2)

【解析】试题分析:作出光路图,由几何关系,结合折射定律,可求该透明圆柱体介质的折射率;由折射定律,结合和几何关系,可求光通过透明圆柱体的时间

(i)如图所示,设光在Q点的入射角为 ,折射角为 ,在P点的入射角为,折射角为,由几何关系可知

Q点入射角:

Q点折射角:

由折射定律有

(2)

P点入射角:

P点由折射定律得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,x为纸面内的一条直线,PNx上的两个点,匀强磁场垂直纸面。两个带电粒子ab分别从PN同时开始在纸面内运动。a的初速度垂直x向上,运动轨迹如图中虚线所示,O为圆心,PC是直径,A是圆周上的点;b的初速度方向是纸面内所有可能的方向。

已知:AO连线垂直xPO=OC=CNa的初速度为vab带等量异种电荷,a的质量为b的两倍,ab间的相互作用力及所受重力不计。

1)求ab的周期之比;

2)若abA点相遇,求b的速度大小;

3b的速度小于某个临界值v0时,ab不可能相遇,求v0的大小。

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【题目】如图所示,竖直面内有一个闭合导线框ACDE(由柔软细导线制成)挂在两固定点AD上,水平线段AD为半圆的直径,在导线框的E处有一个动滑轮,动滑轮下面挂一重物,使导线处于绷紧状态.在半圆形区域内,有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场.设导线框的电阻为r,圆的半径为R,在将导线上的C点以恒定角速度ω(相对圆心O)A点沿圆弧移动的过程中,若不考虑导线中电流间的相互作用,则下列说法正确的( )

A. CA点沿圆弧移动到D点的过程中,导线框中感应电流的方向先逆时针,后顺时针

B. C沿圆弧移动到圆心O的正上方时,导线框中的感应电动势最大

C. CA点沿圆弧移动到图中∠ADC30°位置的过程中,通过导线上C点的电量为

D. CA点沿圆弧移动到D点的过程中,导线框中产生的电热为

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【题目】一球形人造卫星的最大横截面积为、质量为,在轨道半径为的高空绕地球做圆周运动.由于受到稀薄空气阻力的作用,导致卫星运行的轨道半径逐渐变小.卫星在绕地球运转很多圈之后,其轨道的高度下降了,由于,所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动.设地球可看成质量为的均匀球体,万有引力常量为

)求人造卫星在轨道半径为的高空绕地球做圆周运动的周期

)取无穷远处为零势能点,当卫星的运行轨道半径为时,卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为.请估算人造卫星由半径为的圆轨道降低到半径为的圆轨道的过程中,机械能的变化

)某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小,做出了如下假设:卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为,且为恒量;稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的,所有的颗粒原来都静止,它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度,在与这些颗粒碰撞的前后,卫星的速度可认为保持不变.在满足上述假设的条件下,请估算空气颗粒对卫星在半径为轨道上运行时,所受阻力大小的表达式.

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【题目】如图所示,倾角为θ=37°的传送带以速度v=2 m/s沿图示方向匀速运动。现将一质量为2 kg的小木块,从传送带的底端以v0=4 m/s的初速度,沿传送带运动方向滑上转送带。已知小木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,传送带足够长,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10 m/s2。小物块从滑上转送带至到达最高点的过程中,下列说法正确的是

A. 运动时间为0.4 s

B. 发生的位移为1.6 m

C. 产生的热量为9.6 J

D. 摩擦力对小木块所做功为12.8 J

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【题目】可升降转椅由上下两部分组成,连接上下的是其升降部分。结构如图所示,导热性能良好的AB两个金属筒间密闭了一定质量的气体,(可视为理想气体)已知A筒的横截面积为s。可沿着B的光滑内壁上下滑动且不漏气,A筒以及上部座椅的质量为m,两桶间的气体温度为T1。室内温度上升使得AB内气体的高度有h1缓慢升高到h2该过程中气体吸收的热量为Q。已知重力加速度为g。外界大气压强恒为P0。求:

(1)过程中气体内能的增加量.

(2)气体高度为h2时质量为2m的人坐到座椅上,求稳定后气体的高度.

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【题目】如图所示,M、N是两块水平放置的平行金属板,R0为定值电阻,R1R2为可变电阻,开关S闭合,质量为m的带正电荷的微粒从P点以水平速度v0射入,则关于微粒打在N板上的位置说法正确的是

A. 保持开关S闭合,增大R1微粒打在O点左侧

B. 保持开关S闭合,增大R2微粒打在O点左侧

C. 断开开关S,M极板稍微上移,微粒打在O点右侧

D. 断开开关S,M极板稍微下移,微粒仍然打在O

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【题目】如图所示,水平桌面上方区域存在竖直向上的匀强电场,电场强度E=5N/C,过桌左边缘的虚线PQ上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=,虚线PQ与水平桌面成45°角,现将一个质量m1=2.0×10-3kg,带正电q=4.0×10-3C的物块A静置在桌面上,质量m2=1.0×10-3kg、不带电的绝缘物块B从与A相距L=2.0m处的桌面上以v0=5.0m/s的初速度向左运动。物块A、B与桌面间的动摩擦因数仅为μ=0.4,二者在桌面上发生碰撞(碰撞时间极短,A、B间无电荷转移),碰撞后B反弹速度为vB=1.0m/s,A向左运动进入磁场,(结果保留两位有效数字),求:

(1)碰撞后物块A的速度;

(2)物块A从进入磁场到再次回到桌面所用时间;

(3)若一段时间后A、B在桌面上相遇,求碰撞前A与桌左边缘P的距离。

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【题目】一长木板置于粗糙水平地面上,木板B左端放置一物块A,在木板右方有一物块C,木板B右端与物块C的距离为4.5m,如图所示。t=0时刻开始,小物块与木板一起以v0=5m/s的共同初速度向右运动,直至t=1s时木板B与物块C碰撞,碰撞时间极短,为弹性碰撞。运动过程中小物块A始终未离开木板B .已知物块A与木板B间动摩擦因数为0.4,物块C与地面间的动摩擦因数为0.3;木板B的质量是小物块A质量的15倍,物块C的质量是小物块A质量的30倍,重力加速度大小g10m/s2 .

(1)木板与地面间的动摩擦因数及BC碰前AB的速度v1

(2)木板的最小长度lm

(3)木板右端离物块C的最终距离S .

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