某種光學元件由兩種不同透明物質(zhì)Ⅰ和透明物質(zhì)Ⅱ制成，其橫截面如圖所示，O為AB中點，=30o，半圓形透明物質(zhì)Ⅰ的折射率為n1=，透明物質(zhì)Ⅱ的折射率為n2。一束光線在紙面內(nèi)沿O點方向射入元件，光線與AB面垂線間的夾角為θ，通過觀察發(fā)現(xiàn)此時從AC面恰好無光線射出，在BC面有光線垂直射出。求：

①該透明物質(zhì)Ⅱ的折射率n2；

②光線在透明物質(zhì)Ⅱ中的傳播速度大��；

③光線與AB面垂線間的夾角θ的正弦值。

① ② ③

【解析】

試題分析：①由題意可知，光線射向AC面恰好發(fā)生全反射，反射光線垂直于BC面從棱鏡射出，光路圖如下圖。

設(shè)該透明物質(zhì)的臨界角為C，由幾何關(guān)系可知

得：

②由

得：

③由幾何關(guān)系得：r=30°

由相對折射率定義得：光由透明物質(zhì)Ⅰ射入透明物質(zhì)Ⅱ時，相對折射率：

解得：

考點：光的折射定律；全反射.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：2014-2015學年湖南長沙長郡中學等高三十三校聯(lián)考物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，在金屬線框的下方有一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域，MN和M′N′是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，邊界的寬度為S，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直．現(xiàn)讓金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域的v-t圖象(其中OA、BC、DE相互平行)。已知金屬線框的邊長為L（L＜S）、質(zhì)量為m，電阻為R，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，圖象中坐標軸上所標出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均為已知量．(下落過程中bc邊始終水平)根據(jù)題中所給條件，以下說法正確的是：

A．t2是線框全部進入磁場瞬間，t4是線框全部離開磁場瞬間

B．從bc邊進入磁場起一直到ad邊離開磁場為止，感應(yīng)電流所做的功為mgS

C．V1的大小可能為

D．線框穿出磁場過程中流經(jīng)線框橫截面的電荷量比線框進入磁場過程中流經(jīng)框橫截面的電荷量多

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年上海青浦區(qū)高三上期期末質(zhì)量調(diào)研測試物理卷（解析版） 題型：實驗題

（多選）如圖所示“用DIS研究機械能守恒定律”實驗裝置。下列步驟正確的是（ ）

A.讓擺錘自然下垂，調(diào)整標尺盤，使其豎直線與擺錘線平行

B.將擺錘置于釋放器內(nèi)，釋放桿進行伸縮調(diào)整，使擺錘的系線松弛一點便于擺錘釋放

C.調(diào)整光電門的位置，使光電門的接收孔與測量點位于同一水平面內(nèi)

D.將釋放器先后置于A、B、C點，將光電門置于標尺盤的D點，分別測量釋放器內(nèi)的擺錘由A、B、C三點靜止釋放擺到D點的勢能和動能

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年上海青浦區(qū)高三上期期末質(zhì)量調(diào)研測試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一偏心輪繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動，a和b是輪上質(zhì)量相等的兩個質(zhì)點，則偏心輪轉(zhuǎn)動過程中a、b兩質(zhì)點：（ ）

A.角速度大小相同 B.線速度大小相同

C.向心加速度大小相同 D.向心力大小相同

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年上海青浦區(qū)高三上期期末質(zhì)量調(diào)研測試物理卷（解析版） 題型：選擇題

下列敘述中，符合歷史事實的是（ ）

A.牛頓總結(jié)出了萬有引力定律并測出了萬有引力常量

B.歷史上首先正確認識力和運動的關(guān)系，推翻“力是維持物體運動的原因”觀點的物理學家是亞里士多德

C.安培最早發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在著磁場

D.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年山東棗莊第十八中學高三4月模擬考試物理卷（解析版） 題型：計算題

泥石流是在雨季由于暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質(zhì)山體經(jīng)飽和稀釋后形成的洪流，它的面積、體積和流量都較大。泥石流流動的全過程雖然只有很短時間，但由于其高速前進，具有強大的能量，因而破壞性極大。某課題小組對泥石流的威力進行了模擬研究，他們設(shè)計了如下的模型：在水平地面上放置一個質(zhì)量為m=5kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動，推力F隨位移變化如圖所示，已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0．6，g=10m/s2。

（1）物體在運動過程中的最大加速度為多少

（2）在距出發(fā)點多遠處，物體的速度達到最大

（3）物體在水平面上運動的最大位移是多少。

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年山東棗莊第十八中學高三4月模擬考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，PQ、MN是放置在水平面內(nèi)的光滑導(dǎo)軌，GH是長度為L、電阻為r的導(dǎo)體棒，其中點與一端固定的輕彈簧連接，輕彈簧的勁度系數(shù)為k。導(dǎo)體棒處在方向向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。圖中E是電動勢為E，內(nèi)阻不計的直流電源，電容器的電容為C。閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后，則有

A．導(dǎo)體棒中電流為

B．輕彈簧的長度增加

C．輕彈簧的長度減少

D．電容器帶電量為CR2

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年山東棗莊第六中學高三4月模擬考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

將火星和地球繞太陽的運動近似看成是同一平面內(nèi)的同方向繞行的勻速圓周運動，已知火星的軌道半徑m，地球的軌道半徑為m，根據(jù)你所掌握的物理和天文知識，估算出火星與地球相鄰兩次距離最小的時間間隔約為

A．1年 B．2年 C．3年 D．4年

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科目：高中物理 來源：2014-2015學年四川省資陽市高三第三次模擬考試物理卷（解析版） 題型：計算題

（17分）如圖所示，傾角θ＝30°、寬為L＝1m的足夠長的U形光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強度B＝1T、范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上�，F(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的F牽引一根質(zhì)量m＝0.2kg、電阻R＝1Ω的導(dǎo)體棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌向上滑動；牽引力的功率恒定為P=90W，經(jīng)過t=2s導(dǎo)體棒剛達到穩(wěn)定速度v時棒上滑的距離s=11.9m。導(dǎo)體棒ab始終垂直導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好，不計導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，取g=10m/s2。求：

（1）從開始運動到達到穩(wěn)定速度過程中導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱Q1；

（2）若在導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌上滑達到穩(wěn)定速度前某時刻撤去牽引力，從撤去牽引力到棒的速度減為零的過程中通過導(dǎo)體棒的電荷量為q=0.48C，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為Q2=1.12J，則撤去牽引力時棒的速度v′多大？

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