【題目】如圖所示，一束截面為圓形（半徑R=1 m）的平行紫光垂直射向一半徑也為R的玻璃半球的平面，經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個圓形亮區(qū).屏幕S至球心距離為D=（+1）m，不考慮光的干涉和衍射，試問：

①若玻璃半球對紫色光的折射率為n=，請你求出圓形亮區(qū)的半徑。

②若將題干中紫光改為白光，在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣是什么顏色？

【答案】①1m ②紫色

【解析】

試題分析：①如圖，

紫光剛要發(fā)生全反射時的臨界光線射在屏幕S上的點E，E點到亮區(qū)中心G的距離r就是所求最大半徑。設紫光臨界角為C，由全反射的知識：sinC＝（1分）

由幾何知識可知：AB＝RsinC＝ （1分）

OB＝RcosC＝R（1分）

BF＝ABtanC＝（1分） GF＝D－（OB＋BF）＝D－，，（1分）

所以有：rm＝GE＝·AB＝D·－nR＝1 m（2分）

②由于白色光中紫光的折射率最大，臨界角最小，故在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣應是紫色光．（2分）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】足夠長光滑斜面BC的傾角，小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，水平面與斜面之間B點有一小段弧形連接，一質量m=2kg的小物塊靜止于A點�，F(xiàn)在AB段對小物塊施加與水平方向成的恒力F作用，如圖（a）所示，小物塊在AB段運動的速度-時間圖像如圖（b）所示，到達B點迅速撤去恒力F。求：

（1）小物塊所受到的恒力F；

（2）小物塊從B點沿斜面向上運動之后返回，小物塊能否返回到A點？若能，計算小物塊通過A點時的速度；若不能，計算小物塊停止運動時離A點的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學設計了一個如圖甲所示的裝置來測定滑塊與水平木板間的動摩擦因數(shù)，其中A為滑塊，B和C是鉤碼，個數(shù)可調(diào)．A的左端與打點計時器的紙帶(未畫出)相連，通過打點計時器打出的紙帶測出系統(tǒng)的加速度．實驗中該同學在鉤碼總質量(m＋m′＝m0)保持不變的條件下，多次改變m和m′的鉤碼個數(shù)，重復測量．不計繩和滑輪的質量及它們之間的摩擦．

（1）實驗中除電磁打點計時器、紙帶、若干個質量均為50克的鉤碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長木板、細線外，為了完成本實驗，還應有________．

A．秒表 B．毫米刻度尺 C．天平 D．低壓交流電源

（2）實驗中該同學得到一條較為理想的紙帶，如圖所示．現(xiàn)從清晰的O點開始，每隔4個點取一計數(shù)點(中間4個點沒畫出)，分別記為A、B、C、D、E、F.測得各計數(shù)點到O點的距離分別為OA＝1.61 cm，OB＝4.02 cm，OC＝7.26 cm，OD＝11.30 cm，OE＝16.14 cm，OF＝21.80 cm，打點計時器打點頻率為50 Hz.由此紙帶可得到打E點時滑塊的速度v＝________m/s，此次實驗滑塊的加速度a＝________m/s2.(結果均保留兩位有效數(shù)字)

（3）在實驗數(shù)據(jù)處理中，該同學以m為橫軸，以系統(tǒng)的加速度a為縱軸，繪制了如圖乙所示的實驗圖線，由此可知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)=________.(g取10 m/s2，保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的電路測量一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)電阻。蓄電池的電 動勢約為2V，內(nèi)電阻很小。除蓄電池、開關、導線外可供使用的實驗器材還有：

A、電壓表 （量程3V）；

B、定值電阻R0（阻值4Ω，額定功率4W）

C、電流表 （量程3A）

D、電流表 （量程0.6A）；

E、滑動變阻器R（阻值范圍0—20Ω，額定電流1A）

（1）電壓表應選________；電流表應選________。（填器材前的字母代號）。

（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出U—I圖像（如圖乙所示），則蓄電池的電動勢E＝___ V，內(nèi)阻= ____Ω；（均保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一座寺廟門口吊著一口大鐘，在大鐘旁邊并排吊著撞錘，吊撞錘的輕繩長為L，與吊撞錘的點等高且水平相距處有一固定的光滑定滑輪，一和尚將輕繩一端繞過定滑輪連在撞錘上，然后緩慢往下拉繩子另一端，使得撞錘提升豎直高度時突然松手，使撞錘自然的擺動下去撞擊大鐘，發(fā)出聲音，（重力加速度取g），則（　　）

A. 在撞錘上升過程中，和尚對繩子的拉力大小不變

B. 松手前瞬間，撞錘上方左右兩邊繩子的拉力之比為

C. 撞錘撞擊大鐘前瞬間的速度大小等于

D. 突然松手時，撞錘的加速度大小等于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛公共汽車剛起步一小段時間后，發(fā)現(xiàn)一乘客未上車，司機立即采取制動措施．若此過程中汽車的運動在一條直線上，其速度一時間圖象如圖所示．那么，對于0～2t和2t～3t兩段時間內(nèi)，下列說法中正確的是（ ）

A.速度方向相反
B.加速度大小之比為1：2
C.位移大小之比為2：1
D.平均速度大小之比為2：1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】長為l的平行金屬板，板間形成勻強電場，一個帶電為+q、質量為m的帶電粒子，以初速v0緊貼上板垂直于電場線方向射入該電場，剛好從下板邊緣射出，末速度恰與下板成30°，如圖所示．求：

（1）粒子末速度的大��；

（2）勻強電場的場強；

（3）兩板間的距離d．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究力的合成的平行四邊形定則”實驗中，某同學用兩把彈簧稱將橡皮筋的端點拉到點O后，作出了這兩個拉力F1、F2的圖示，如圖甲所示．改用一把彈簧秤將橡皮筋的端點拉到同一點O，此時彈簧秤的示數(shù)F如圖乙所示．

（1）圖乙中，彈簧秤的示數(shù)F大小為N；

（2）請你幫助他在圖中畫出合力F的圖示（圖中a、b為記錄F方向的兩點）．
（3）小明用虛線把F的箭頭末端分別與F1、F2的箭頭末端連接起來：觀察圖形后，他覺得所畫的圖形很像平行四邊形．至此，為正確得出求合力的一般方法，你認為小明接下來應該做的有
A.得出結論，整理實驗器材
B.提出求合力方法的猜想
C.改變F1、F2的大小和方向，重復上述實驗
D.與同學交流討論實驗結果，得出結論．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲、乙所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈泡S的電阻，接通K，使電路達到穩(wěn)定，燈泡S發(fā)光，則(　　)

A. 在甲圖中，斷開K后，S將逐漸變暗

B. 在甲圖中，斷開K后，S將先變得更亮，然后才變暗

C. 在乙圖中，斷開K后，S將逐漸變暗

D. 在乙圖中，斷開K后，S將先變得更亮，然后才變暗

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