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如图在长为3l,宽为l的长方形玻璃砖ABCD中,有一个边长为l的正三棱柱空气泡E...

如图在长为3l,宽为l的长方形玻璃砖ABCD中,有一个边长为l的正三棱柱空气泡EFG,其中三棱柱的EF边平行于ABHEF边中点G点在CD边中点处。(忽略经CD表面反射后的光)

(i)一条白光a垂直于AB边射向FG边的中点O时会发生色散,在玻璃砖CD边形成彩色光带。通过作图,回答彩色光带所在区域并定性说明哪种颜色的光最靠近G

(ii)一束宽度为单色光,垂直AB边入射EH上时CD边上透出光的宽度?(已知该单色光在玻璃砖中的折射率为

 

(i)红光更靠近G点 (ii)CD面上有光透射出的范围在GI间,由几何关系得CD面上有光透出的长度为l 【解析】(i)光路如图:MN间有彩色光带 红光最靠近G点 在FG面光线由空气射向玻璃,光线向法线方向偏折,因为红光的折射率小于紫光的折射率,所以红光更靠近G点 (ii)垂直EH入射的光,在EG面上会发生折射和反射现象,光路如图所示 在E点的入射光,根据几何关系和折射定律,可得: 联立可得: 在E的折射光射到CD面的I点,由几何关系得: 根据折射定律可得: 所以CD面上I点的入射光可以发生折射透射出CD面. 在E的反射射光射经FG面折射后射到到CD面的J点,由几何关系得: 所以CD面上J点的入射光发生全反射,无法透射出CD面 综上分析,CD面上有光透射出的范围在GI间 由几何关系得CD面上有光透出的长度为l  
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t=0时刻,同一介质中在x=-8m和x=8m处分别有振源AB同时做振幅A=10cm的简谐振动,t=4s时,波形如图所示,则可知_______

A. 振源A与振源B的频率相同

B. 机械波在此介质中的传播速度v=1m/s

C. t=8s时,0点处在平衡位置并向y轴负方向运动

D. t=11s时,0点处在y=10cm处,并向y轴正方向运动

E. 此两列波在x轴相遇时,在AB间会形成稳定的干涉图样,其中x=0,4,-4处是振动加强点

 

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如图所示,内壁光滑的水平放置汽缸被两个活塞分成ABC三部分,两活塞间用轻杆连接,活塞厚度不计,在EF两处设有限制装置,使左边活塞只能在EF之间运动, EF之间的容积为0.1V0。开始时左边活塞在E处,A部分的容积为V0A缸内气体的压强为0.9P0P0为大气压强),温度为297KB部分的容积为1.1V0B缸内气体的压强为P0,温度恒为297K,C缸内为真空。现缓慢加热A汽缸内气体,直至399.3K。求:

i)活塞刚离开E处时的温度TE

iiA缸内气体最后的压强P

 

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下列说法正确的是_______

A. 一切晶体的光学和力学性质都是各向异性的

B. 在完全失重的宇宙飞船中,水的表面存在表面张力

C. 物体内部所有分子动能和势能的总和叫做物体的内能

D. 一定质量的0°C的冰融化为0°C的水时,分子势能增加

E. 土壤里有很多毛细管,如果要把地下的水分沿着它们引到地表,可以将地面的土壤锄松

 

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如图所示,PQMN是固定于倾角为30o斜面内的平行光滑金属轨道,轨道足够长,其电阻可忽略不计。金属棒abcd放在轨道上,始终与轨道垂直,且接触良好。金属棒ab的质量为2mcd的质量为m,长度均为L电阻均为R;两金属棒的长度恰好等于轨道的间距,并与轨道形成闭合回路。整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,若锁定金属棒ab不动,使金属棒cd在与其垂直且沿斜面向上的恒力F=2mg作用下,沿轨道向上做匀速运动。重力加速度为g

(1)试推导论证:金属棒cd克服安培力做功的功率P 等于电路获得的电功率P_________

(2)设金属棒cd做匀速运动中的某时刻t0=0,恒力大小变为F=1.5mg,方向不变,同时解锁、静止释放金属棒ab,直到t时刻金属棒ab开始做匀速运动;求:

t时刻以后金属棒ab的热功率Pab _________

0~t时刻内通过金属棒ab的电量q ________

 

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如图所示,ABCD是两段半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,圆心连线O1O2水平,BC错开的距离略大于小球的直径,整个装置竖直放置于水平轨道MN上,AB与水平轨道MN相切于A点。有一自由长度小于MP的轻弹簧左端固定于M处,右端与质量为m的小球接触(不拴接)。水平轨道MP段光滑PA粗糙、长为2R运动小球受到PA阻力小球重力的0.25倍。开始时,弹簧处于被压缩的锁定状态,锁定时的弹性势能EP=5mgR解除锁定后,小球将被弹出,重力加速度为g,试计算:

(1)小球对圆弧轨道A点压力的大小和方向;

(2)判断小球能否过D点,若能过D点,则计算小球落在轨道MN上的位置离D点的水平距离。

 

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