[物理選修3-4模塊]
(1)一列簡(jiǎn)諧橫波以10m/s的速度沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)刻這列波的波形如圖所示.則a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象為
D
D


(2)一半徑為R 的1/4球體放置在水平面上,球體由折射率為
3
的透明材料制成.現(xiàn)有一束位于球心O的豎直平面
內(nèi)的光線,平行于桌面射到球體表面上,折射入球體后再?gòu)呢Q直表面射出,如圖所示,已知入射光線與桌面的距離為
3
2
R

求出射角θ.
分析:1、根據(jù)t=0時(shí)刻這列波的波形圖和該波向右傳播可以判定a點(diǎn)向下振動(dòng),然后根據(jù)波速、波長(zhǎng)、周期之間關(guān)系,求出周期即可.
2、當(dāng)光從圖示位置射入,經(jīng)過(guò)二次折射后射出球體,由折射定律可求出射出光線的折射角.
解答:解:(1)由v=
λ
T
可得:T=
λ
v
=
4
10
=0.4s,故AC錯(cuò)誤;
由波的傳播方向和振動(dòng)方向之間的關(guān)系可知此a點(diǎn)向下振動(dòng),故B錯(cuò)誤,D正確.
故選D.
(2)設(shè)入射光線與
1
4
球體的交點(diǎn)為C,連接OC,OC即為入射點(diǎn)的法線.
因此,圖中的角α為入射角.過(guò)C點(diǎn)作球體水平表面的垂線,垂足為B.
依題意,∠COB=α.又由△OBC知sinα=
3
2

設(shè)光線在C點(diǎn)的折射角為β,由折射定律得
sinα
sinβ
=
3

解得β=30°
由幾何關(guān)系知,光線在球體的豎直表面上的入射角γ(見(jiàn)圖)為30°.
由折射定律得
sinγ
sinθ
=
1
3

因此sinθ=
3

解得θ=60°
答:出射角θ為60°.
點(diǎn)評(píng):1、圖象選擇題可用排除法選擇.如本題中,根據(jù)周期即可排除兩個(gè)選項(xiàng).波動(dòng)方向和振動(dòng)方向關(guān)系是一重點(diǎn)知識(shí),要重點(diǎn)掌握.
2、當(dāng)光線從球體入射時(shí),法線則是入射點(diǎn)與球心的連線;當(dāng)光線射出時(shí),法線則與界面垂直.因此兩次使用折射定律可求出結(jié)果.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

物理-選修3-4模塊
(1)圖1所示為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,實(shí)線為t=0時(shí)刻的波形圖,虛線為t=0.6s時(shí)的波形圖,波的周期T>0.6s,則
D
D

A.波的周期為2.4s      
B.在t=0.9s時(shí),P點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)
C.經(jīng)過(guò)0.4s,P點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為4m
D.在t=0.5s時(shí),Q點(diǎn)到達(dá)波峰位置
(2)在折射率為n、厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點(diǎn)光源S,從S發(fā)出的光線SA以角度θ入射到玻璃板上表面,經(jīng)過(guò)玻璃板后從下表面射出,如圖2所示.若沿此光線傳播的光從光源到玻璃板上表面的傳播時(shí)間與在玻璃板中的傳播時(shí)間相等,點(diǎn)光源S到玻璃上表面的垂直距離L應(yīng)是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)[物理選修3-4模塊]
如圖所示是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形圖,若波的傳播速度為2m/s,P點(diǎn)向上振動(dòng),則下列說(shuō)法中正確的是
 

A.波向右傳播
B.再經(jīng)過(guò)△t=0.4s質(zhì)點(diǎn)P向右移動(dòng)0.8m
C.再經(jīng)過(guò)△t=0.4s質(zhì)點(diǎn)P仍在平衡位置,它通過(guò)的路程為0.2m
D.再經(jīng)過(guò)任意時(shí)間質(zhì)點(diǎn)Q和P的振動(dòng)情況總是相同的.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

[物理選修3-4模塊]

(1)如圖所示是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形圖,若波的傳播速度為2m/s,P點(diǎn)向上振動(dòng),則下列說(shuō)法中正確的是(   )

A.波向右傳播

B.再經(jīng)過(guò)△t=0.4s質(zhì)點(diǎn)P向右移動(dòng)0.8m

C.再經(jīng)過(guò)△t=0.4s質(zhì)點(diǎn)P仍在平衡位置,它通過(guò)的路程為0.2m

D.再經(jīng)過(guò)任意時(shí)間質(zhì)點(diǎn)QP的振動(dòng)情況總是相同的

(2)如圖所示,AOB為半圓形玻璃磚截面,玻璃的折射率為,現(xiàn)有一束平行光線以45°角入射到AB面上后,經(jīng)折射從半圓面上的部分位置射出。試求半圓柱面能被照亮的部分與整個(gè)半圓柱面的面積之比。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

[物理選修3-4模塊]

(1)如圖所示,質(zhì)點(diǎn)O在垂直x軸方向上做簡(jiǎn)諧振動(dòng),形成了沿x軸傳播的橫波。在t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.2s第一次形成圖示波形,由此判斷在t=2.5s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)A、B的運(yùn)動(dòng)情況是(      )

A.A點(diǎn)位于x軸的下方。

B.B點(diǎn)位于x軸的上方。

C.A點(diǎn)正往上運(yùn)動(dòng)。

D.B點(diǎn)正往上運(yùn)動(dòng)。

(2)如圖所示,透明介質(zhì)球的半徑為R,光線DC平行直徑AB射到介質(zhì)球的C點(diǎn),DC與AB的距離H=0.8R。

①試證明:DC光線進(jìn)入介質(zhì)球后,第一次到達(dá)介質(zhì)球的界面時(shí),在界面上不會(huì)發(fā)生全反射.(要求作圖說(shuō)明理由)

②若DC光進(jìn)入介質(zhì)球后,第二次到達(dá)介質(zhì)球的界而時(shí),從球內(nèi)折射出的光線與入射光線平行,求介質(zhì)的折射率.

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