【題目】某種柱狀透明工藝品的截面形狀如圖所示,AOBO為夾角60°的平面,底部AMB為半徑為R的一段圓弧,其對應(yīng)的圓心角也為60°,圓心在AOB的角平分線OM延長線上一束單色平行光沿與OA面成45°角的方向斜向下射向OA面,經(jīng)OA折射進(jìn)入該柱狀介質(zhì)內(nèi),已知介質(zhì)折射率為。

通過計(jì)算說明在介質(zhì)OA面的折射光線的方向;

求底部弧面AMB有光線射出的部分對應(yīng)的弧長(不考慮二次反射)。

【答案】(i) 平行于OB(ii)

【解析】 (i)所有光線在OA面上入射角都相同,如圖所示:

由折射定律知: 其中

解得折射角

所以,折射光線均平行于OB;

(ii)如圖所示,進(jìn)入介質(zhì)內(nèi)的光線,在AMB弧面上到達(dá)位置越向左入射角越大

在此面上恰發(fā)生全反射時(shí)臨界角C,滿足

設(shè)恰好射到P點(diǎn)的光線為對應(yīng)臨界角時(shí)的光線,設(shè)此時(shí)入射角為,則

由幾何關(guān)系得

故,射出光線的圓弧部分對應(yīng)圓心角為

對應(yīng)的弧長為

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】以下是一位同學(xué)做探究形變與彈力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。

1)下列的實(shí)驗(yàn)步驟是這位同學(xué)準(zhǔn)備完成的,請你幫這位同學(xué)按操作的先后順序,用字母排列出來是:

A.以彈簧伸長量為橫坐標(biāo),以彈力為縱坐標(biāo),描出各組數(shù)據(jù)(x,F)對應(yīng)的點(diǎn),并用平滑的曲線連結(jié)起來。

B.記下彈簧不掛鉤碼時(shí),其下端在刻度尺上的刻度L0

C.將鐵架臺(tái)固定于桌子上,并將彈簧的一端系于橫梁上,在彈簧附近豎直固定一刻度尺

D.依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)……鉤碼,并分別記下鉤碼靜止時(shí),彈簧下端所對應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi),然后取下鉤碼

E、以彈簧伸長量為自變量,寫出彈力與彈簧伸長量的關(guān)系式.

F、解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義.

2)下表是這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系所測的幾組數(shù)據(jù):

彈力(F/N

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

彈簧原來長度(L0/cm

15

15

15

15

15

彈簧后來長度(L/cm

16.0

17.1

18.0

18.9

20

彈簧伸長量(x/cm

1.0

2.1

3.0

3.9

5.0

據(jù)上表的數(shù)據(jù)在右下圖的坐標(biāo)中作出F-x圖線。

寫出曲線的函數(shù)表達(dá)式。(xcm作單位):

函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義:

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某帶電粒子從圖中速度選擇器左端中點(diǎn)O以速度v0向右水平射出,從右端中點(diǎn)a下方的b點(diǎn)以速度v1射出;若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度,該粒子將從a上方的c點(diǎn)射出,且acab。不計(jì)粒子的重力,則

A. 該粒子帶正電

B. 若使該粒子沿Oa方向水平射出,則電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿足

C. 第二次射出時(shí)的速率仍為v1

D. 第二次射出時(shí)的速率為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)有平行于AB邊的勻強(qiáng)電場,EF、G、H是各邊中點(diǎn),其連線構(gòu)成正方形,其中P點(diǎn)是EH的中點(diǎn).一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)F點(diǎn)沿FH方向射入電場后恰好從D點(diǎn)射出.下列說法正確的是(  )

A. 粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡一定經(jīng)過P點(diǎn)

B. 粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡一定經(jīng)過PE之間某點(diǎn)

C. 若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼囊话,粒子?huì)由ED之間某點(diǎn)(不含E、D)射出正方形ABCD區(qū)域

D. 若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼囊话耄W忧『糜?/span>E點(diǎn)射出正方形ABCD區(qū)域

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中,為了了解高速電梯的工作情況,在上行的電梯內(nèi)用臺(tái)秤、重物和停表記錄不同時(shí)刻水平放置的臺(tái)秤示數(shù)F。剛記錄時(shí)電梯還未啟動(dòng),他根據(jù)記錄描繪出了F~t圖像如右圖。g10m/s2。求

1)重物質(zhì)量為多大

2)電梯運(yùn)行的最大速度多大

3)電梯運(yùn)行的總高度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量(以下簡稱流量)。由一種利用電磁原理測量非磁性導(dǎo)電液體(如自來水、啤酒等)流量的裝置,稱為電磁流量計(jì)。它主要由將流量轉(zhuǎn)換為電壓信號的傳感器和顯示儀表兩部分組成。傳感器的結(jié)構(gòu)如題20-B3圖所示,圓筒形測量管內(nèi)壁絕緣,其上裝有一對電極c,a,c間的距離等于測量管內(nèi)徑D,測量管的軸線與ac的連接線以及通過通電線圈產(chǎn)生的磁場方向三者相互垂直。當(dāng)導(dǎo)電液體流過測量管時(shí),在電極a、c的間出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢E,并通過與電極連接的儀表顯示出液體流量Q。設(shè)磁場均勻恒定,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。

(1)已知D=0.40m,B=2.5×10-3T,Q=0.12m3/s設(shè)液體在測量管內(nèi)各處流速相同,試求E的大小(π3.0)

(2)一新建供水站安裝了電磁流量計(jì),在向外供水時(shí)流量本應(yīng)顯示為正值。但實(shí)際顯示卻為負(fù)值。經(jīng)檢查,原因是誤將測量管接反了,既液體由測量管出水口流入,從如水口流出。因?yàn)橐鸭訅撼錆M管道。不便再將測量管拆下重裝,請你提出使顯示儀表的流量指示變?yōu)檎档暮啽惴椒ǎ?/span>

(3)顯示儀表相當(dāng)于傳感器的負(fù)載電阻,其阻值記為R,a、c間導(dǎo)電液體的電阻r隨液體電阻率的變化而變化,從而會(huì)影響顯示儀表的示數(shù)。試以E、R、r為參量,給出電極a、c間輸出電壓U的表達(dá)式,并說明怎樣可以降低液體電阻率變化對顯示儀表示數(shù)的影響。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星,簡化后的基本步驟如下:先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后在軌道1Q點(diǎn)處點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2,之后在橢圓軌道上P點(diǎn)再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。衛(wèi)星在軌道12相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn),如圖所示,則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí),以下說法正確的是(

A. 衛(wèi)星在圓軌道3上運(yùn)行的速率大于在圓軌道1上運(yùn)行的速率

B. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率小于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速率

C. 衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度

D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平圓盤上放有質(zhì)量分別為2kg,1kg,1kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的三個(gè)物體A、BC,圓盤可繞其中心軸線OO'轉(zhuǎn)動(dòng),三個(gè)物體與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1,最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力,三個(gè)物體與中心軸線的O點(diǎn)共線,OC=OB=AB=r=0.2m,現(xiàn)將三個(gè)物體分別用兩根輕質(zhì)細(xì)線相連,保持兩根細(xì)線都能伸直且繩中恰無張力,若圓盤從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng),且角速度ω在極其緩慢的增加,重力加速度g=10m/s2,則在這一過程中,求:

(1)A、B之間的繩子即將出現(xiàn)拉力時(shí),圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω1;

(2)AB即將相對圓盤滑動(dòng)時(shí),圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω2以及此時(shí)A、B之間繩上的張力T;

(3)AB、C三者恰能相對圓盤滑動(dòng)時(shí),圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω3,并做出圓盤從靜止開始,并在角速度極其緩慢增大的全過程中fcω2之間的函數(shù)圖像。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某物理實(shí)驗(yàn)小組用下列器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)描繪一種特殊元件的伏安特性曲線,所測數(shù)據(jù)記錄在表格中:

序號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

U/V

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

2.4

2.6

2.8

3.0

I/mA

0

0.9

2.2

4.2

6.7

11.9

19.0

23.8

30.0

37.1

器材有:

A.待測元件Rx

B.電流表A(0~50mA,內(nèi)阻約為200Ω)

C.電壓表V1(0~3V,內(nèi)阻約為10kΩ)

D.電壓表V2(0~6V,內(nèi)阻約為15Ω)

E.滑動(dòng)變阻器R1(0~20Ω,2A)

F.滑動(dòng)變阻器R2(0~200Ω,0.2A)

G.學(xué)生電源(直流4V)

H.開關(guān)及導(dǎo)線

1)為了調(diào)節(jié)方便,盡可能準(zhǔn)確測量,電壓表應(yīng)選_______,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_______.(填器材序號)

2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖_____________________.

3)在坐標(biāo)紙上用描點(diǎn)法畫出元件的伏安特性(I~U)曲線______________.

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