19.如圖所示,等腰三角形ABD為折射率n=$\sqrt{3}$的某透明介質的橫截面,AD=2L,∠A=∠B=30°,P為AD邊的中點.在ABD平面內有一細束光線以入射角i=60°從P點射入介質中.已知光在真空中的速度為c.求
①請問AD面的折射光線能否在AB面發(fā)生全反射.(寫出必要的過程)
②光從P點入射到第一次從介質中射出所用的時間t.

分析 ①先根據(jù)折射定律求出光線射入AD面后的折射角.由幾何知識求出AB面上的入射角,與臨界角比較,判斷能否發(fā)生全反射.
②再畫出光路圖.根據(jù)幾何知識求出光線在棱鏡內通過的路程,由公式v=$\frac{c}{n}$求解光在棱鏡內傳播的速度,即可求得時間t.

解答 解:①由n=$\frac{sini}{sinr}$得:r=30°
由幾何關系可得,光線射到AB面上時的入射角  θ=60°
由于sinθ=$\frac{\sqrt{3}}{2}$>sinC=$\frac{1}{n}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$
所以光在斜射到AB面時能發(fā)生全反射.
②在菱形POM2D中,OP=OM2=PD=L
由n=$\frac{c}{υ}$得光在該介質中的速度為:υ=$\frac{c}{\sqrt{3}}$
所以光從P點入射到第一次從介質中射出所用的時間 t=$\frac{OP+O{M}_{2}}{v}$
解得:t=$\frac{2\sqrt{3}L}{c}$.
答:①AD面的折射光線能在AB面發(fā)生全反射.
②光從P點入射到第一次從介質中射出所用的時間t是$\frac{2\sqrt{3}L}{c}$.

點評 本題是幾何光學問題,要掌握光的折射定律以及臨界角與折射率的大小關系,正確畫出光路圖,運用幾何知識求解相關角度和距離是關鍵.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.以下說法正確的是(  )
A.盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)了質子的核反應方程為:${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{7}^{14}$N→${\;}_{8}^{17}$O+${\;}_{1}^{1}$H
B.鈾核裂變的核反應是:${\;}_{92}^{235}$U→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+2${\;}_{0}^{1}$n
C.質子、中子、α粒子的質量分別為m1、m2、m3.兩個質子和兩個中子結合成一個粒子,釋放的能量是:(2m1+2 m2-m3)c2
D.原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ1的光子;原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長λ2的光子,已知λ1>λ2.那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要吸收波長為$\frac{{λ}_{1}{λ}_{2}}{{λ}_{1}-{λ}_{2}}$的光子

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.受迫振動在穩(wěn)定狀態(tài)時(  )
A.一定做簡諧運動B.不可能是簡諧運動
C.一定按驅動力的頻率振動D.一定發(fā)生共振

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.有個電流計,內阻Rg=300Ω,滿偏電流Ig=1mA,要把它改裝成一個量程為3V的電壓表,需要給它( 。
A.并聯(lián)一個0.1Ω的電阻B.串聯(lián)一個0.1Ω的電阻
C.并聯(lián)一個2.7KΩ的電阻D.串聯(lián)一個2.7KΩ的電阻

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,半圓玻璃磚的半徑R=l0cm,折射率為n=$\sqrt{3}$,直徑AB與感光膠片MN垂直并接觸于A點,單色激光以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O.現(xiàn)將入射光線在紙面內繞圓心O始順時針以恒定角速度轉動,轉動角速度ω=$\frac{π}{12}$,求光線開始轉動后2秒內,膠片被感光的總長度L.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

4.如圖是一個扇形圓柱體棱鏡的截面圖,圓柱體的半徑為R,∠AOB=120°.一束光PQ垂直照射OB面.恰好在弧面發(fā)生全反反射,已知該棱鏡的折射率n=2,光在真空中的速度為c. 求:
①畫出這條光線的光路圖(要注明角度);
②這束光線在棱鏡中的運動時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.下列說法正確的是( 。
A.自行車打氣越打越困難主要是因為分子間相互排斥的原因
B.布朗運動的規(guī)律反映出分子熱運動的規(guī)律,即小顆粒的運動是液體分子無規(guī)則運動
C.在圍繞地球飛行的宇宙飛船中,自由飄浮的水滴呈球形,這是表面張力作用的結果
D.干濕泡濕度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度,這是濕泡外紗布中水蒸發(fā)吸熱的結果
E.從微觀上看,氣體壓強的大小與分子平均動能和分子的密集程度有關

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

8.在測電源電動勢和內阻的實驗中,經(jīng)常?到如圖1所?的兩種電路圖.
(1)在測定?節(jié)?電池的電動勢和內阻時,為盡量減?實驗誤差,應選擇圖1中的甲(填“甲”或“?”) 電路;現(xiàn)有電流表(0~0.6A)、開關、導線若?,以及以下器材:
A.電壓表(0~15V)
B.電壓表(0~3V)
C.滑動變阻器(0~50Ω )
D.滑動變阻器(0~500Ω )
實驗中電壓表應選?B,滑動變阻器應選?C;(選填相應器材前的字母)
(2)某同學在實驗時,分別利?圖1中的甲、?兩個電路圖對待測電源進?了測量,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別繪制出了相應的U-I圖,如圖2所?,則直線a(填“a”或“b”)對應圖1中甲電路的測量數(shù)據(jù);根據(jù)兩條U-I圖,該電源電動勢的準確值E=U1,內阻的準確值r=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{2}}$(選?U1、U2、I1、I2表?)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.下列說法正確的是( 。
A.勻速直線運動與勻變速直線運動的合運動一定是直線運動
B.勻速直線運動與勻變速直線運動的合運動一定是曲線運動
C.若物體所受合外力不為零,則一定做曲線運動
D.若物體做曲線運動,則所受的合外力一定不為零

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