3.如圖所示,ABCD是厚度為d的圓柱形玻璃體截面.厚度不計(jì)、半徑為r的圓形LED燈貼在玻璃體CD面上,圓心與CD面中心P重合,其發(fā)出的光從AB面射出,玻璃的折射率為$\sqrt{2}$.不考慮光在AD和BC面上的反射,要使光從AB面射出的角度范圍為180°,求玻璃體的最小半徑R.

分析 要使光從AB面射出的角度范圍為180°,光線在A點(diǎn)和B點(diǎn)要能發(fā)生全反射,當(dāng)光線射到A點(diǎn)和B點(diǎn)恰好發(fā)生全反射時,玻璃體的半徑最大,作出光路圖,由折射定律和幾何關(guān)系求解.

解答 解:設(shè)玻璃體的臨界角為C,由sinC=$\frac{1}{n}$得 C=45°
當(dāng)光線射到A點(diǎn)和B點(diǎn)恰好發(fā)生全反射時,玻璃體的半徑最小,作出光路圖
由幾何知識可得 R+r=dtanr
解得 R=d-r
答:玻璃體的最小半徑R是d-r.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握全反射條件和光的折射定律,作出光路圖,運(yùn)用幾何關(guān)系研究.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如果一束光的光子能量較大,那么( 。
A.它在某一介質(zhì)中傳播的速度較其他光子大
B.它從空氣中進(jìn)入某介質(zhì)時,折射角較大
C.它從某介質(zhì)射向空氣,發(fā)生全反射臨界角較小
D.它的波動性顯著,而粒子性不顯著

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.通過一阻值R=200Ω的電阻的交變電流如圖所示,其周期為1s,則電阻兩端電壓的有效值為( 。
A.10VB.8$\sqrt{10}$VC.12VD.10$\sqrt{5}$V

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.下列敘述正確的是( 。
A.用熱針尖接觸金屬表面的石蠟,融化區(qū)域呈圓形,說明金屬是非晶體
B.擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動的劇烈程度都與溫度有關(guān),所以擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動也叫作熱運(yùn)動
C.空氣相對濕度越大時,空氣中壓強(qiáng)越接近飽和氣壓,水蒸發(fā)越慢
D.1mol氧氣和1mol氫氣,(可看做理想氣體)在0℃時的內(nèi)能相同
E.晶體融化過程中,當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)時,吸收的熱量全部用來破壞空間點(diǎn)陣,增加分子勢能,而分子平均動能卻保持不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.甲、乙、丙三個小球分別位于如圖所示的豎直平面內(nèi),甲、乙在同一條豎直線上,甲、丙在同一條水平線上,水平面上的P點(diǎn)在丙的正下方,在同一時刻甲、乙、丙開始運(yùn)動,甲以水平速度v0做平拋運(yùn)動,乙以水平速度v0沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動,丙做自由落體運(yùn)動.則下列說法錯誤的是( 。
A.若甲、乙、丙三球同時相遇,則一定發(fā)生在P點(diǎn)
B.若甲、丙二球在空中相遇,此時乙球一定在P點(diǎn)
C.若甲與丙距離足夠大,則丙球一定先落地
D.任意時刻甲、乙的水平位移一定相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.甲、乙兩個物體從同一地點(diǎn)開始沿同一方向運(yùn)動,其速度隨時間變化的圖象如圖所示,圖中t2=$\frac{{t}_{4}}{2}$,兩段曲線均為半徑相同的$\frac{1}{4}$圓弧,則在0-t4時間內(nèi)(  )
A.兩物體在t2時刻運(yùn)動方向均改變
B.兩物體在t1時刻加速度相同
C.兩物體t3時刻相距最遠(yuǎn),t4時刻相遇
D.0-t4時間內(nèi)甲物體的平均速度小于乙物體的平均速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.下列物理量中,全部是矢量的是( 。
A.位移、時間、速度、加速度B.質(zhì)量、路程、速率
C.平均速度、位移、加速度D.位移、路程、加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.在某行星和地球表面以相同的速率分別豎直上拋一個物體,它們各自返回拋出點(diǎn)的時間之比為1:2,已知該行星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的4倍,地球的半徑為R,由此可知,該行星的半徑為( 。
A.$\frac{1}{2}$RB.$\frac{\sqrt{2}}{2}$RC.$\sqrt{2}$RD.2R

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,傾斜放置的傳送帶與水平面的夾角θ=37°,在電動機(jī)的帶動下保持v=2m/s的速率順時針勻速運(yùn)行.底端和上端分別有離傳送帶很近的擋板P、Q,它們不影響傳送帶的運(yùn)行,但可將傳送帶上的物塊擋住,P、Q之間距離L=15m.將物塊從O點(diǎn)靜止釋放,運(yùn)動一段時間后與擋板碰撞,O點(diǎn)距P的距離LOP=4m.已知物塊與擋板碰撞時間極短,碰撞前、后速度大小不變,物塊可視為質(zhì)點(diǎn),物塊的質(zhì)量為m=10kg,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,假設(shè)最大靜摩擦力是滑動摩擦力的1.7倍.sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2.傳送帶與輪子間無相對滑動,不計(jì)輪軸處的摩擦.求:
(1)物塊與擋板P第一次碰撞時的速度大。
(2)物塊最終在兩板間做周期性運(yùn)動,那么,在一個周期內(nèi),電動機(jī)對傳送帶做的功是多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案