【題目】如圖，玻璃柱的橫截面為半徑R=20.0 cm的半圓，O點(diǎn)為圓心。光屏CD緊靠在玻璃柱的右側(cè)，且與截面底邊MN垂直。一光束沿中半徑方向射向O點(diǎn)，光束和MN的夾角為，在光屏CD上出現(xiàn)兩個(gè)光斑。己知玻璃的折射率為n=。

（i）若=60°，求兩個(gè)光斑間的距離；

（ii）屏上兩個(gè)光斑間的距離會(huì)隨大小的變化而改變，求兩光斑間的最短距離。

【答案】（i）cm；（ii）20cm

【解析】

（i）光束在MN界面上一部分反射，設(shè)反射光與光屏CD的交點(diǎn)為C，另一部分折射，設(shè)折射光與光屏的交點(diǎn)為D，入射角為r，折射角為i，光路圖如圖所示，由幾何關(guān)系得：r=90°-θ=30°
得：

根據(jù)折射定律得
可得，i=60°
則

所以兩個(gè)光斑間的距離 LCD=LCN+LDN=

（ii）屏上兩個(gè)光斑間的距離會(huì)隨θ的減小而變短，當(dāng)光線在MN就要發(fā)生全反射時(shí)，兩光斑間距離最短，由臨界角公式得：
所以兩光斑間的最短距離 Lmin=
聯(lián)立解得 Lmin=20cm

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量不同的小球用長(zhǎng)度不等的細(xì)線拴在同一點(diǎn)，并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則它們的（ ）

A.周期不相同

B.角速度的大小相等

C.線速度的大小相等

D.向心加速度的大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】霍爾元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器，已發(fā)展成一個(gè)品種多樣的磁傳感器產(chǎn)品族，得到廣泛應(yīng)用．如圖為某霍爾元件的工作原理示意圖，該元件中電流I由正電荷定向運(yùn)動(dòng)形成，下列說法錯(cuò)誤的是（ ）

A. M點(diǎn)電勢(shì)比N點(diǎn)電勢(shì)高

B. 用霍爾元件可以測(cè)量地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

C. 用霍爾元件能夠把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量

D. 若保持電流I恒定，則霍爾電壓UH與B成正比例

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小剛同學(xué)用如圖實(shí)驗(yàn)裝置研究“機(jī)械能守恒定律”。他進(jìn)行如下操作并測(cè)出如下數(shù)值。

①用天平測(cè)定小球的質(zhì)量為0.50kg；

②用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球的直徑為10.0mm；

③用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門的距離為82.05cm；

④電磁鐵先通電，讓小球吸在開始端；

⑤電磁鐵斷電時(shí)，小球自由下落；

⑥在小球經(jīng)過光電門時(shí)間內(nèi)，計(jì)時(shí)裝置記下小球經(jīng)過光電門所用時(shí)間為2.50×10-3s，由此可算得小球經(jīng)過光電門的速度；

⑦計(jì)算得出小球重力勢(shì)能減小量△Ep＝　　J，小球的動(dòng)能變化量△Ek＝　　J。（g取9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字），從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)△Ep__　_△Ek（填“稍大于”、“稍小于”或“等于”），試分析可能的原因　　　　。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲、乙中是一質(zhì)量m=6×103kg的公共汽車在t=0和t=4s末兩個(gè)時(shí)刻的兩張照片。當(dāng)t=0時(shí)，汽車剛啟動(dòng)（汽車的運(yùn)動(dòng)可看成勻加速直線運(yùn)動(dòng)）。圖丙是車內(nèi)橫桿上懸掛的手拉環(huán)的圖像，測(cè)得θ=30°。根據(jù)題中提供的信息，能估算出的物理量是（　　）

A.汽車的長(zhǎng)度

B.4s內(nèi)汽車牽引力所做的功

C.4s末汽車的速度

D.4s末汽車合外力的瞬時(shí)功率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的水平地面上有兩塊質(zhì)量均為m的木塊A、B，A、B之間用輕繩水平連接，現(xiàn)在A上沿細(xì)繩所在直線施加一水平恒力F，A、B一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，將質(zhì)量為2m的木塊C放在某一木塊上面，再施加水平恒力F作用在A上，系統(tǒng)仍加速運(yùn)動(dòng)，且始終沒有相對(duì)滑動(dòng)，下列說法正確的是（　�。�

A. C放在A上比放在B上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大

B. 若C放在A上，繩上拉力減小

C. 若C放在B上，繩上拉力為

D. 若C放在B上，B、C間摩擦力為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，為研究發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)通過光電管上的電流隨電壓變化的電路，用頻率為的單色光照射陰極K時(shí)，能發(fā)生光電效應(yīng)，改變光電管兩端的電壓，測(cè)得遏止電壓為Uc。若用上述單色光照射一群處于基態(tài)的氫原子，恰能使氫原于躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)，已知電子的帶電荷量為e，真空中的光速為c，普朗克常量為h，氫原子n級(jí)上的能量En與基態(tài)的能量E1滿足：，下列說法正確的是

A. 陰極K的逸出功為eUc

B. 陰極K的極限頻率為ν+

C. 氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)的能量為

D. 氫原子處于基態(tài)時(shí)的能量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖為氫原子能級(jí)圖�，F(xiàn)有一群處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子，用這些氫原子輻射出的光照射逸出功為2.13eV的某金屬，已知電子的電荷量為1.6×10-19C，則(　　)

A. 這些氫原子能輻射出三種不同頻率的光子

B. 這些氫原子輻射出光子后，電子的總能量保持不變

C. 這些氫原子輻射出的所有光都能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

D. 該金屬逸出的所有光電子中，初動(dòng)能的最大值為1.7×10-18J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】宇宙飛船以周期T繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于地球遮擋陽光，會(huì)經(jīng)歷“日全食”過程(宇航員看不見太陽)，如圖所示．已知地球的半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，地球自轉(zhuǎn)周期為T0，太陽光可看作平行光，飛船上的宇航員在A點(diǎn)測(cè)出對(duì)地球的張角為α，則以下判斷正確的是(　　)

A. 飛船繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度為B. 一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為

C. 飛船每次“日全食”過程的時(shí)間為 D. 飛船周期為T＝

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