20、(10分)为从军事工事内部观察外面的目标,在工事壁上开一个长方形孔,孔内嵌入折射率为n=1.73的玻璃砖,工事壁孔的宽度L=20cm,厚度 d=34.6cm,如图15所示.试求(1) 嵌入玻璃砖后,工事内部人员观察到外界的视野的最大张角是多大? 在图中画出光路示意图
(2)若工事玻璃砖的折射率n1=2.5,图中左壁P处有一点光源,
求光源发出的光经玻璃砖后照亮外界的最大张角以及玻璃砖与
外界接触的表面上透过光的范围
(提示:tanC≈0.44,C是光在玻璃中传播的临界角)
21、(10分)如图16是一种测量通电螺线管中磁场的装置,把一个很小的测量线圈A放在待测处,线圈与测量电量的电表Q串联,当用双刀双掷开关K使螺线管的电流反向时,测量线圈中就产生感应电动势,从而引起电荷的迁移,由Q表测出移动电荷电量为q,就可以算出线圈所在处的磁感强度B.已知测量线圈共有N匝,直径为d,它和Q表串联电路的总电阻为R,求被测处的磁感强度B .
22、(12分)平行轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2=8的电阻,轨道间距L=1m,轨道很长,本身电阻不计。轨道间磁场按如图17--1所示的规律分布,其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽度均为2cm,磁感应强度的大小均为B=1T,每段无磁场的区域宽度均为1cm,导体棒ab本身电阻r=1,与轨道接触良好。现使ab以v=10m/s向右匀速运动。求:
⑴当导体棒ab从左端进入磁场区域时开始计时,设电流方向从a流向b为正方向,请你在图17-2中的i-t坐标系中画出流过导体棒ab的电流随时间的变化关系图象(至少画出两个周期的图象)。
⑵整个过程中流过导体棒ab的电流为交变电流,求出流过导体棒ab的电流有效值。