【題目】如圖所示，一個圓柱形水桶的底面半徑和高相等，在其底部的正中間O點(diǎn)有一個點(diǎn)光源，在水桶內(nèi)加入一定深度的水后，從水面上A點(diǎn)射出的光，恰好經(jīng)過水桶口邊緣的D點(diǎn)。已知BC為水桶直徑，BA：AC=5：2，DC：CE=3：4。求：

（1）水對該單色光的折射率；

（2）若在水面上放置一遮光圓盤，圓盤的中心始終在O點(diǎn)正上方，使點(diǎn)光源發(fā)出的光無論照射到水面上任何位置，都不能射出水面，求該遮光圓盤的面積至少應(yīng)為水面面積的多少倍？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

【答案】（1）（2）0.42

【解析】

考查光的折射和全反射。

（1）光路圖如圖所示：

設(shè)水桶的半徑為R，則有：

，，

設(shè)光的折射角為i，入射角為 ，則有：

由折射定律：

解得：；

（2）由題意，當(dāng)點(diǎn)光源發(fā)出的光照射到水面發(fā)生全反射時，光不在射出水面。設(shè)光線入射到點(diǎn)時恰好發(fā)生全反射，則有：

設(shè)光線在水面恰好發(fā)生全反射的位置到O點(diǎn)的水平距離為x，則有：

所以遮光圓盤的面積至少應(yīng)為：

遮光圓盤的面積與水面面積之比為：

聯(lián)立解得：，

即遮光圓盤的面積至少應(yīng)為水面面積的0.42倍。

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】如圖所示，兩平行金屬板A、B長為L＝8 cm，兩板間距離d＝8 cm，A板比B板電勢高300 V，一帶正電的粒子電荷量為q＝1.0×10－10C，質(zhì)量為m＝1.0×10－20kg，沿電場中心線RO垂直電場線飛入電場，初速度v0＝2.0×106m/s，粒子飛出電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域，然后進(jìn)入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場區(qū)域（設(shè)界面PS右側(cè)點(diǎn)電荷的電場分布不受界面的影響）．已知兩界面MN、PS相距為12 cm，D是中心線RO與界面PS的交點(diǎn)，O點(diǎn)在中心線上，距離界面PS為9 cm，粒子穿過界面PS做勻速圓周運(yùn)動，最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上。（靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，粒子的重力不計）

（1）求粒子穿過界面MN時偏離中心線RO的距離多遠(yuǎn)？到達(dá)PS界面時離D點(diǎn)多遠(yuǎn)？

（2）在圖上粗略畫出粒子的運(yùn)動軌跡。

（3）確定點(diǎn)電荷Q的電性并求其電荷量的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為真空中兩點(diǎn)電荷A、B形成的電場中的部分電場線，已知該電場線關(guān)于圖中虛線對稱，O點(diǎn)為A、B兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，a、b為A、B兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上關(guān)于O點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是( )

A.A、B可能為等量異號點(diǎn)電荷

B.A、B可能為電荷量不相等的正電荷

C.a、b兩點(diǎn)處無電場線，故其電場強(qiáng)度可能為零

D.同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處所受的電場力大小相等，方向相反

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=2s時的波形圖，此時距波源x=6m處的質(zhì)點(diǎn)M剛好從平衡位置開始振動。圖乙為該波波源的振動圖像，N為波傳播方向上距波源x=11m處的質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是（ ）

A.該波的波速為1m/s

B.此時質(zhì)點(diǎn)M的速度方向沿y軸負(fù)方向

C.質(zhì)點(diǎn)N在t=8s時第一次到達(dá)波峰位置

D.t=4s時，x=7.5m的質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿y軸負(fù)方向

E.質(zhì)點(diǎn)M和質(zhì)點(diǎn)N的振動方向始終相反

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時，對管壁恰好無壓力．

(1)求固定于圓心處的點(diǎn)電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大�。�

(2)若把O處固定的點(diǎn)電荷拿走，加上一個豎直向下、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場，帶電小球仍從A點(diǎn)由靜止釋放，下滑到最低點(diǎn)B時，小球?qū)Νh(huán)的壓力多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，虛線P、Q、R間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁場方向均垂直于紙面，磁場寬度均為L．一等腰直角三角形導(dǎo)線框abc，ab邊與bc邊長度均為L，bc邊與虛線邊界垂直．現(xiàn)讓線框沿bc方向勻速穿過磁場區(qū)域，從c點(diǎn)經(jīng)過虛線P開始計時，以逆時針方向?yàn)閷?dǎo)線框感應(yīng)電流i的正方向，則下列四個圖像中能正確表示i一t圖像的是( )

A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們欲探究“做功與物體動能變化的關(guān)系”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置。如圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的B、K兩點(diǎn)來探究滑塊所受合外力做功與滑塊動能變化的關(guān)系。已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為T，重力加速度為g。在本實(shí)驗(yàn)中需要測量的物理量有：砂和砂桶的質(zhì)量m1、滑塊的質(zhì)量m2，A、C間的距離s1，J、L間的距離s2，B、K間的距離s。本實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的表達(dá)式為________________。（用測量物理量相應(yīng)的字母表示）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平導(dǎo)軌間距為L＝0.5 m，導(dǎo)軌電阻忽略不計；導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m＝1 kg，電阻R0＝0.9 Ω，與導(dǎo)軌接觸良好；電源電動勢E＝10 V，內(nèi)阻r＝0.1 Ω，電阻R＝4 Ω；外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝5 T，方向垂直于ab，與導(dǎo)軌平面成夾角α＝53°；ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），定滑輪摩擦不計，線對ab的拉力為水平方向，重力加速度g＝10 m/s2，ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。求：

（1）通過ab的電流大小和方向；

（2）ab受到的安培力大��；

（3）重物重力G的取值范圍。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用控制變量法，可以研究影響平行板電容器的電容大小因素，如圖所示，平行板電容器的 極板 A 與一靜電計相接，極板 B 接地，若極板 B 稍向上移動一點(diǎn)，由觀察到的靜電計的指針變 化 ， 作 出 平 行 板 電 容 器 的 電 容 變 小 的 結(jié) 論 ， 其 依 據(jù) 是( )

A.極板上的電量幾乎不變，靜電計指針張角變小

B.極板上的電量幾乎不變，靜電計指針張角變大

C.兩極板間的電壓不變，靜電計指針張角變大

D.兩極板間的電壓不變，靜電計指針張角變小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案