【題目】如圖,等腰三角形ABC為真空中豎直面內(nèi)的棱鏡橫截面,其底邊BC水平,角B=30°,AB=L,P為過C點(diǎn)的豎直光屏。一束平行于BC邊的光線射到AB邊上D點(diǎn),然后從AC邊上F點(diǎn)(圖中未畫出)射出后在屏上產(chǎn)生光點(diǎn)。已知棱鏡的折射率,BD=,真空中的光速為c,BC邊只考慮一次反射。求:

(i)F點(diǎn)到A點(diǎn)的距離;

(ii)光線由D點(diǎn)傳播到光屏P所用的時(shí)間。

【答案】(i);(ii)

【解析】

i)光路如答圖4,設(shè)光在D點(diǎn)的入射角和折射角分別為ir,在BC邊的反射點(diǎn)為E

因入射光平行于BC,故i=60°,

由折射定律有

代入數(shù)據(jù)得r=30°,

BED=180°-B-90°-r=30°

故△BED為等腰三角形,DE=BD=,

由反射定律可知∠FEC=BED=30°,故ADEF為平行四邊形,則有

EF=AD=AB-BD=

AF=DE=

ii)設(shè)光點(diǎn)位置在S

光在棱鏡中傳播的距離為

x1=DE+EF=L

光在棱鏡中傳播的速度為

故光在棱鏡中傳播的時(shí)間為:

F點(diǎn)光發(fā)生折射,易知:入射角

由折射定律有

可得折射角,即FSBC,故

故光從FS的時(shí)間為

解得時(shí)間

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小穩(wěn)受回旋加速器的啟發(fā),設(shè)計(jì)了如圖1所示的“回旋變速裝置”。兩相距為d的平行金屬柵極板M、N,板M位于x軸上,板N在它的正下方。兩板間加上如圖2所示的幅值為U0的交變電壓,周期。板M上方和板N下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。粒子探測(cè)器位于y軸處,僅能探測(cè)到垂直射入的帶電粒子。有一沿x軸可移動(dòng)、粒子出射初動(dòng)能可調(diào)節(jié)的粒子發(fā)射源,沿y軸正方向射出質(zhì)量為m、電荷量為qq0)的粒子。t=0時(shí)刻,發(fā)射源在(x,0)位置發(fā)射一帶電粒子。忽略粒子的重力和其它阻力,粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不計(jì)。

1)若粒子只經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)并在y=y0處被探測(cè)到,求發(fā)射源的位置和粒子的初動(dòng)能;

2)若粒子兩次進(jìn)出電場(chǎng)區(qū)域后被探測(cè)到,求粒子發(fā)射源的位置x與被探測(cè)到的位置y之間的關(guān)系。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,間距為L、傾角為θ的兩足夠長(zhǎng)平行光滑導(dǎo)軌固定,導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻,下端通過開關(guān)S與單匝金屬線圈相連,線圈內(nèi)存在垂直于線圈平面向下且均勻增加的磁場(chǎng)。導(dǎo)軌所在區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),靠在插銷處垂直于導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好的金屬棒ab,質(zhì)量為m、電阻也為R,閉合S后,撤去插銷,ab仍靜止。線圈、導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻不計(jì),重力加速度大小為g,下列判定正確的是( 。

A.B的方向垂直于導(dǎo)軌平面向下

B.線圈內(nèi)磁通量的變化率為

C.斷開S后,ab的最大速度為

D.斷開S后,電阻R的最大熱功率為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在一條平直的鄉(xiāng)村公路上,有一輛小轎車先由靜止開始以的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大行駛速度后就以最大行駛速度勻速行駛,小轎車啟動(dòng)時(shí)前方有一輛以的速度同向勻速行駛的公交車。已知小轎車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)與公交車的距離為,求:

l)小轎車追上公交車前二者之間的最大距離;

2)小轎車從啟動(dòng)到追上公交車所用的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下面三個(gè)圖為探究平行板電容器電容大小決定因素的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)將正確結(jié)論填在橫線上.給電容器充電后與電源斷開,即保持電量Q不變,那么

A.若保持板間距離d不變,正對(duì)面積S變小,兩板電勢(shì)差U________,電容C________.

B.若保持S不變,d變大,兩板電勢(shì)差U________,電容C________.

C.若保持Sd都不變,插入介質(zhì)板后,兩板電勢(shì)差U________,電容C________.

(變小”、“變大不變”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,傾角的光滑斜面上甲,乙兩個(gè)物塊用輕彈簧連接,用平行斜面向上的拉力F拉甲物塊,使甲、乙兩物塊一起沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng),兩物塊的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是

A.拉力的大小為mg

B.彈簧彈力大小為mg

C.撤去拉力F瞬間,兩物體的加速度大小相等

D.撤去拉力F瞬間,乙的加速度為零,甲的加速度大小為g

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置做探究?jī)蓚(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí),其中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟是:

1)在豎直平面內(nèi),將小圓環(huán)拴在橡皮條的下端,用兩根彈簧測(cè)力計(jì)互角度地拉動(dòng)小圓環(huán)到0點(diǎn),在白紙上記下0點(diǎn)的位置,記錄兩彈簧秤的讀數(shù)F1F2;

本步驟中。必要的是______;

A.彈簧測(cè)力計(jì)在使用前應(yīng)校零

B.測(cè)出橡皮條的原長(zhǎng)

C.用兩根彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)小圓環(huán)時(shí),要保持彈簧測(cè)力計(jì)相互垂直

2)用一個(gè)彈簧秤通過小圓環(huán)拉橡皮條,使橡皮條的伸長(zhǎng)量與用兩個(gè)彈簧秤拉時(shí)的伸長(zhǎng)量相同。記下此時(shí)彈簧秤的示數(shù)F及方向。

步驟(1)中的疏漏是___________;

步驟(2)中的疏漏是___________

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)用圖示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn),他的實(shí)驗(yàn)操作是:在小球A、B處于同一高度時(shí),用小錘輕擊彈性金屬片,使A球水平飛出,同時(shí)B球被松開。

他觀察到的現(xiàn)象是:小球A、B______同時(shí)不同時(shí)落地;

A、B球恢復(fù)初始狀態(tài),用較大的力敲擊彈性金屬片,A球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將______變長(zhǎng)、不變變短;

上述現(xiàn)象說(shuō)明:平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與______大小無(wú)關(guān),平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是______運(yùn)動(dòng)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】2019年,中國(guó)國(guó)產(chǎn)航母“山東艦”交付海軍使用,為了安全,中國(guó)航母艦載機(jī)殲-15通過滑躍式起飛方式起飛。其示意圖如圖所示,飛機(jī)由靜止開始先在一段水平距離L1=160m的水平跑道上運(yùn)動(dòng),然后在長(zhǎng)度為L2=20.5m的傾斜跑道上繼續(xù)加速滑跑,直到起飛。已知飛機(jī)在水平跑道上的加速度大小為5m/s2,在斜跑道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為4m/s2,假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài),飛機(jī)質(zhì)量可看成質(zhì)點(diǎn),傾斜跑道看作斜面,不計(jì)拐角處的影響,且飛機(jī)起飛過程中沒有出現(xiàn)任何故障。

1)求飛機(jī)在水平跑道上運(yùn)動(dòng)的末速度;

2)求飛機(jī)從開始運(yùn)動(dòng)到起飛經(jīng)歷的時(shí)間。

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