【題目】如圖，一束水平光線透過容器射到液體內(nèi)部的平面鏡上的O點(diǎn)，已知這種液體的折射率為。

（1）求這種液體的全反射臨界角。

（2）當(dāng)平面鏡以過點(diǎn)垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，為使光線能夠從液體表面射出，平面鏡與入射光的夾角的取值范圍應(yīng)為多少？

【答案】（1）450（2）

【解析】

（1）已知折射率，根據(jù)臨界角公式sinC=1/n求得臨界角。
（2）由于平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)方向未知，要分順時(shí)針和逆時(shí)針兩種討論。為使光線能夠從液體表面射出，光線射到液面時(shí)，入射角要小于臨界角，不能發(fā)生全反射。根據(jù)幾何關(guān)系求出反射光線轉(zhuǎn)過的角度，平面鏡轉(zhuǎn)過的角度等于反射光線轉(zhuǎn)過角度的一半，即可求得α的取值范圍。

（1）由題意得 sinC＝ ①
由①式得 C=45° ②
（2）光線從右上方射向液面時(shí)剛好發(fā)生全反射，光路如圖，由圖可知

2θ=90°+C=135°③
由③式得 α1＝90°θ＝90°＝22.5°④
光線從液面射出，必須滿足α＞22.5°⑤
光線從左上方射向液面時(shí)剛好發(fā)生全反射，光路如圖，由圖可知

2θ=90°-C=45°⑥
由⑥式得 α2=90°-θ=67.5°⑦
光線從液面射出，必須滿足α＜67.5°
則光線能從液體表面射出，α的取值范圍應(yīng)為22.5°＜α＜67.5°⑧

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】霍爾效應(yīng)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體材料的測試和研究中，例如應(yīng)用霍爾效應(yīng)測試半導(dǎo)體是電子型還是空穴型，研究半導(dǎo)體內(nèi)載流子濃度的變化等．在霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，寬ab為1 cm、長ad為4 cm、厚ae為1.0×10－3cm的導(dǎo)體，沿ad方向通有3 A的電流，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.5 T的勻強(qiáng)磁場垂直向里穿過abcd平面時(shí)，產(chǎn)生了1.0×10－5V的霍爾電壓，(已知導(dǎo)體內(nèi)定向移動(dòng)的自由電荷是電子)則下列說法正確的是

A. 在導(dǎo)體的上表面聚集自由電子，電子定向移動(dòng)的速率v＝×10－3m/s

B. 在導(dǎo)體的前表面聚集自由電子，電子定向移動(dòng)的速率v＝×103m/s

C. 在其它條件不變的情況下，增大ad的長度，可增大霍爾電壓

D. 每立方米的自由電子數(shù)為n＝2.8×1029個(gè)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】由某種材料制成的直角三角形棱鏡，折射率n1=2，AC邊長為L，∠C=，∠B= ，AB面水平放置。另有一半徑為，圓心角的扇形玻璃磚緊貼AC邊放置，圓心O在AC中點(diǎn)處，折射率n2=，如圖所示。有一束寬為d的平行光垂直AB面射入棱鏡，并能全部從AC面垂直射出。求：

(Ⅰ)從AB面入射的平行光束寬度d的最大值；

(Ⅱ)光從OC面垂直射入扇形玻璃磚后，從圓弧面直接射出的區(qū)域所對應(yīng)的圓心角。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年12月12日，“嫦娥四號”以2.40km/s速度在地月轉(zhuǎn)移軌道上飛臨距月面129km處，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，約5min后發(fā)動(dòng)機(jī)正常關(guān)機(jī)，“嫦娥四號”順利被月球捕獲，成為距月球表面100km的環(huán)月衛(wèi)星。若已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑為月球半徑的4倍，地球半徑，根據(jù)以上信息下列說法正確的是（ ）

A. 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后對“嫦娥四號”進(jìn)行減速

B. “嫦娥四號”在環(huán)月軌道上的運(yùn)行速度約為2.4km/s

C. “嫦娥四號”在環(huán)月軌道上的運(yùn)行的加速度大小約為

D. “嫦娥四號”在環(huán)月軌道上的運(yùn)行的加速度大小約為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】交通路口是交通事故的多發(fā)地，駕駛員到交通路口時(shí)應(yīng)格外小心�，F(xiàn)有甲、乙汽車正沿同一平直馬路同向勻速行駛，甲車在前，乙車在后，它們行駛的速度均為v0＝9 m/s。當(dāng)兩車快要到一十字路口時(shí)，甲車司機(jī)看到綠燈已轉(zhuǎn)換成黃燈，立即緊急剎車，乙車司機(jī)為了避免與甲車相撞也緊急剎車。已知甲車緊急剎車的加速度大小a1＝5 m/s2，乙車緊急剎車的加速度大小a2＝4.5 m/s2，乙車司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間Δt＝0.5 s(即乙車司機(jī)看到甲車剎車后0.5 s才開始剎車)，則：

（1）若甲車司機(jī)看到黃燈時(shí)車頭距離警戒線9 m，他采取上述措施能否避免闖紅燈？

（2）為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞，甲、乙兩車在行駛過程中應(yīng)保持多大距離？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中豎直放置兩條足夠長的平行導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0＝0.40T，兩導(dǎo)軌間距L＝1.0m，導(dǎo)軌上端連接一阻值R＝2.0Ω的電阻和開關(guān)S，兩金屬棒a和b接入電路的電阻都為R＝2.0Ω，質(zhì)量分別為ma＝0.040kg和mb＝0.020kg，它們與導(dǎo)軌接觸良好，并可沿導(dǎo)軌無摩擦地運(yùn)動(dòng)，若將b棒固定，開關(guān)S斷開，用一豎直向上的恒力F拉a棒，穩(wěn)定后a棒向上勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再釋放b棒，b棒恰能保持靜止。不計(jì)導(dǎo)軌電阻，取g＝10m/s2。

（1）求a棒向上勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1和拉力F的大�。�

（2）若將a棒固定，開關(guān)S閉合，讓b棒自由下滑，求b棒滑行的最大速度v2；

（3）若將a棒和b棒都固定，開關(guān)S斷開，使磁感應(yīng)強(qiáng)度從B0＝0.40T隨時(shí)間均勻增加，經(jīng)△t＝0.10s后磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到B＝0.60T時(shí)，a棒受到的安培力大小F1＝0.15N，求兩棒間的距離h。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長為8d、間距為d的平行金屬板水平放置，O點(diǎn)有一粒子源，能持續(xù)水平向右發(fā)射初速度為v0，電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子。在兩板間存在如圖所示的交變電場，取豎直向下為正方向，不計(jì)粒子重力。以下判斷正確的是

A. 粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為

B. 射出粒子的最大動(dòng)能為mv02

C. t=時(shí)刻進(jìn)入的粒子，從O點(diǎn)射出

D. t=時(shí)刻進(jìn)入的粒子，從O點(diǎn)射出

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，正方形線框的邊長為L，電容器的電容為C。正方形線框的一半放在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度以k為變化率均勻減小時(shí)，則(　　)

A. 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為kL2

B. 電壓表沒有讀數(shù)

C. a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢

D. 電容器所帶的電荷量為Q ＝C

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，絕緣水平面內(nèi)固定有一間距d＝1 m、電阻不計(jì)的足夠長光滑矩形導(dǎo)軌AKDC，導(dǎo)軌兩端接有阻值分別為R1＝3 Ω和R2＝6 Ω的定值電阻．矩形區(qū)域AKFE、NMCD范圍內(nèi)均有方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝1 T的勻強(qiáng)磁場Ⅰ和Ⅱ．一質(zhì)量m＝0．2 kg．電阻r＝1 Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上AK與EF之間某處，在方向水平向右、大小F0＝2 N的恒力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，剛要到達(dá)EF時(shí)導(dǎo)體棒ab的速度大小v1＝3 m/s，導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場Ⅱ后，導(dǎo)體棒ab中通過的電流始終保持不變．導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，空氣阻力不計(jì)．

(1)求導(dǎo)體棒ab剛要到達(dá)EF時(shí)的加速度大小a1；

(2)求兩磁場邊界EF和MN之間的距離L；

(3)若在導(dǎo)體棒ab剛要到達(dá)MN時(shí)將恒力F0撤去，

求導(dǎo)體棒ab能繼續(xù)滑行的距離s以及滑行該距離s的過程中整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱Q．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案