【題目】如圖,一半徑為R的玻璃半球,O點(diǎn)是半球的球心,虛線OO表示光軸(過球心O與半球底面垂直的直線).已知玻璃的折射率為1.5.現(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光線能從球面射出(不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線).求

1)從球面射出的光線對應(yīng)的入射光線到光軸距離的最大值;

2)距光軸的入射光線經(jīng)球面折射后與光軸的交點(diǎn)到O點(diǎn)的距離.

【答案】1 22.74R

【解析】

i)如圖所示:

從底面上A處射入的光線,在球面上發(fā)生折射時的入射角為i,當(dāng)i等于全反射臨界角i0時,對應(yīng)入射光線到光軸的距離最大,設(shè)最大距離為l

設(shè)n是玻璃的折射率,由全反射臨界角的定義有

由幾何關(guān)系有

聯(lián)立①②③式并利用題給條件,得

ii)設(shè)與光軸距的光線在球面B點(diǎn)折射時的入射角和折射角分別為i1r1,由折射定律有

設(shè)折射光線與光軸的交點(diǎn)為C,在△OBC中,由正弦定理有

由幾何關(guān)系有

聯(lián)立⑤⑥⑦⑧式及題給的條件得

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】甲、乙兩人同時同地出發(fā)騎自行車做直線運(yùn)動,前1小時內(nèi)的位移—時間圖象如圖所示.下列表述正確的是( )

A. 0.2~0.5小時內(nèi),甲的加速度比乙的大

B. 0.2~0.5小時內(nèi),甲的速度比乙的大

C. 0.6~0.8小時內(nèi),甲的位移比乙的小

D. 0.8小時內(nèi),甲、乙騎行的路程相等

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【題目】如圖所示,AB、C三個小球(可視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量分別為m2m、3m,B小球帶負(fù)電,電荷量為q,A、C兩小球不帶電(不考慮小球間的靜電感應(yīng)),不可伸長的絕緣細(xì)線將三個小球連接起來懸掛在O點(diǎn),三個小球均處于豎直向上的勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度大小為E,以下說法正確的是(  )

A.靜止時,A、B兩小球間細(xì)線的拉力為6mg+qE

B.靜止時,A、B兩小球間細(xì)線的拉力為5mg-qE

C.剪斷O點(diǎn)與A小球間細(xì)線的瞬間,AB兩小球間細(xì)線的拉力為

D.剪斷O點(diǎn)與A小球間細(xì)線的瞬間,B、C兩小球間細(xì)線的拉力為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置測磁感應(yīng)強(qiáng)度.水平放在壓力傳感器和摩擦力傳感器上的金屬桿b,質(zhì)暈m0.2kg,長0.1m.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,當(dāng)電流表的示數(shù)如圖乙所示時,壓力傳感器的示數(shù)為2.3N,摩擦力傳感器的示數(shù)為0.4N,且摩擦力的方向水平向左.金屬桿ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài),g10m/s2,導(dǎo)線對金屬桿ab沒有作用力.已知sin53°0.8,請你幫助該興趣小組的同學(xué)完成以下任務(wù):

1)電流表的示數(shù)為_______A;

2)該區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為_______T(結(jié)果保留兩位小數(shù)),方向______________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組用橡皮條與彈簧秤驗證"力的平行四邊形定則,實驗裝置如圖甲所示。其中A為固定橡皮條的圖釘,0為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OBOC為細(xì)繩。

(1)本實驗用的彈贊測力計示數(shù)的單位為N,圖甲中彈簧測力計的示數(shù)為_________N;

(2)實驗時,主要的步驟是:

A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;

B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套:

C.用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置0.讀出兩個彈簧測力計的示數(shù),記下兩條細(xì)繩的方向;

D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F

E.只用一只彈簧測力計,通過細(xì)繩套拉橡皮條使其仲長,把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O,讀出彈簧測力計的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按某一標(biāo)度作出這個力F的圖示;

F.比較FF的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論。

上述步驟中:①有重要遺漏的步驟的序號和遺漏的內(nèi)容分別是____________________;

②有敘述內(nèi)容錯誤的序號及正確的說法分別是_________________________________.

(3)實驗中,下列要求不必要的是____________(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)

A.實驗前測量橡皮條原長

B.彈簧測力計應(yīng)在使用前校零

C.拉線方向應(yīng)與木板平面平行

D.多次重復(fù)試驗時,每次都要使結(jié)點(diǎn)O在同一位置,實驗過程中橡皮條與彈簧秤都不能超過彈性限度

(4)根據(jù)實驗結(jié)果作出力的圖示如圖乙所示。在圖乙中用一只彈簧測力計拉橡皮條時拉力的圖示為_______;它的等效力是_____________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】描繪一個標(biāo)有“6V3W”字樣的小燈泡的伏安特性曲線,實驗室備有下列器材:

a.標(biāo)有“6V3W”字樣的小燈泡一個;

b. 9伏學(xué)生電源一個;

c.量程為0-9V的電壓表,內(nèi)阻約為15千歐;

d.量程為0-3V的電壓表,內(nèi)阻約為3千歐;

e.量程為0-0.6A的電流表,內(nèi)阻約為0.5歐;

f.量程為0-3A的電流表,內(nèi)阻約為0.1歐;

g.滑動變阻器(阻值范圍0-500歐,允許通過的最大電流0.5A);

h.滑動變阻器(阻值范圍0-50歐,允許通過的最大電流1.5A);電鍵一個,導(dǎo)線若干.

1)為減小實驗誤差,方便調(diào)節(jié),請在圖中給定的四個電路圖和上述所給的器材中選取適當(dāng)?shù)碾娐泛推鞑,并將它們的編號填在橫線上.應(yīng)選取的電路是____,電壓表應(yīng)選____;電流表應(yīng)選______;滑動變阻器應(yīng)選取________

2)根據(jù)實驗測定的數(shù)據(jù),以電壓U為橫坐標(biāo),電流強(qiáng)度I為縱坐標(biāo)畫出圖線,在圖中給出的四個I-U圖線中,最能反映實際情況的是________,簡要說明理由________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中的實線為電場線,O為產(chǎn)生電場的其中一個固定的點(diǎn)電荷,A、B、CD為電場中的四個位置,某帶電粒子僅在電場力的作用下沿虛線軌跡運(yùn)動。下列判斷正確的是(

A.O處點(diǎn)電荷一定帶正電

B.B點(diǎn)電勢一定高于C點(diǎn)電勢

C.粒子在A點(diǎn)的動能大于D點(diǎn)的動能

D.若將該粒子在B點(diǎn)由靜止釋放,它一定沿電場線運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下運(yùn)動中物體的機(jī)械能一定守恒的是( 。

A. 物體做勻速直線運(yùn)動

B. 物體從高處以的加速度豎直下落

C. 不計空氣阻力,細(xì)繩一端拴一小球,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動

D. 物體做勻變速曲線運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,兩平行金屬板之間的帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài),電流表和電壓表均為理想電表,由于某種原因燈泡L的燈絲突然燒斷,某余用電器均不會損壞,則下列說法正確的是(  )

A. 電流表、電壓表的讀數(shù)均變小

B. 電源內(nèi)阻消耗的功率變大

C. 液滴將向上運(yùn)動

D. 電源的輸出功率變大

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