6．半徑為R的半圓柱形玻璃磚，橫截面如圖所示，O為圓心，玻璃的折射率為$\sqrt{2}$，一束與MN平面成45°角的平行光束射到半圓柱的平面表面上，如圖所示．設(shè)此時從半圓柱面上出射光束的位置與圓心O的連線跟MO夾角為φ，試求φ的范圍．

分析 先根據(jù)折射定律求解出射入玻璃后的折射角，光線從圓面射出時可能會發(fā)生全反射現(xiàn)象，作出光路圖，找出臨界光線分析即可．

解答 解：作出光路圖，如圖所示，

由折射定律，有：
n=$\frac{sin45°}{sinγ}$
得：sinr=$\frac{1}{2}$，r=30°，
如果光線EA剛好在A點發(fā)生全反射，則有nsin∠EAO=sin90°，而n=$\sqrt{2}$．
即有∠EAO=sin45°，
此時∠EOA=75°
因EA與OB平行，所以∠EAO=∠AOB=45°
如果光線FC剛好在C點發(fā)生全反射，則有
∠FCO=45°
此時∠FOC=15°
故知能夠從半圓柱球面上出射的光束范圍限制在AC區(qū)域上，對應(yīng)的角度為75°＜φ＜165°
答：φ的范圍為75°＜φ＜165°．

點評 本題考查光的折射及全反全射定律，要注意分析發(fā)生全反射光線的邊界的確定，作出光路圖即可求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，同一豎直面內(nèi)的正方形導(dǎo)線框ABCD、abcd的邊長均為l，電阻均為R，質(zhì)量分別為2m和m，它們分別系在一跨過兩個定滑輪的輕繩兩端，在兩導(dǎo)線框之間有一寬度為2l、磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直豎直面向里的勻強磁場，開始時，ABCD的下邊與勻強磁場的上邊界重合，abcd的上邊到勻強磁場的下邊界的距離為l．現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放，當(dāng)ABCD全部進(jìn)入磁場時，系統(tǒng)開始做勻速運動，不計摩擦和空氣阻力，則（　�。�
A．線框abcd通過磁場的時間為$\frac{3{B}^{2}{l}^{2}}{mgR}$
B．系統(tǒng)勻速運動的速度大小為$\frac{mgR}{2{B}^{2}{l}^{2}}$
C．兩線框從開始運動至等高的過程中，所產(chǎn)生的總焦耳熱為2mgl-$\frac{3{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{4{B}^{4}{l}^{4}}$
D．從開始運動至ABCD全部進(jìn)入磁場的過程中，兩線框組成的系統(tǒng)克服安培力做的功為mgl-$\frac{3{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{2{B}^{4}{l}^{4}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．一物體以10m/s的速度被水平拋出后，在1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)的水平方向的位移分別為多少？（空氣阻力忽略不計）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，AKD為豎直平面內(nèi)固定的光滑絕緣軌道，軌道間均平衡連接，AK段水平，期間分布有一水平向右的勻強電場Ⅰ．PQ為同一豎直面內(nèi)的固定光滑水平軌道．自D點向右寬度L=0.7m的空間，分布有水平向右、場強大小E=1.4×105N/C的勻強電場Ⅱ．質(zhì)量m2=0.1kg、長度也為L的不帶電絕緣平板，靜止在PQ上并恰好處于電場Ⅱ中，板的上表面與弧形軌道相切于D點．AK軌道上一帶正電的小物體從電場Ⅰ的左邊界由靜止開始運動，并在D點以速率v=1m/s滑上平板．已知小物體的質(zhì)量m1=10-2kg，電荷量q=+10-7C，與平板間的動摩擦因數(shù)=0.2，AK與D點的垂直距離為h=0.3m，小物體離開電場Ⅱ時速度比平板的大，小物體始終在平板上．設(shè)小物體電荷量保持不變且視為質(zhì)點，取g=10m/s2．求：

（1）電場Ⅰ左右邊界間的電勢差；
（2）小物體從離開電場Ⅱ開始，到平板速度最大時，所需要的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．我國志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進(jìn)行“火星-500”的模擬實驗活動．假設(shè)王躍登陸火星后，測得火星的半徑是地球半徑的$\frac{1}{2}$，質(zhì)量是地球質(zhì)量的$\frac{1}{9}$．已知地球表面的重力加速度是g，地球的半徑為R，王躍在地球表面能豎直向上跳起的最大高度為h，忽略自轉(zhuǎn)的影響．下列說法正確的是（　�。�
A．火星的密度為$\frac{2g}{3πGR}$
B．火星表面的重力加速度為$\frac{4g}{9}$
C．火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度相等
D．王躍在火星表面能豎直向上跳起的最大高度為$\frac{9h}{4}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．2015年3月6日，英國《每日郵報》稱，英國學(xué)者通過研究確認(rèn)超級地球格利澤581d存在，據(jù)觀測，格利澤581d的體積約為地球體積的27倍，密度約為地球密度的$\frac{1}{3}$．已知地球表面的重力加速度為g，地球的第一宇宙速度為v，將格利澤581d視為球體，求：
（1）格利澤表面的重力加速度；
（2）格利澤的第一宇宙速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖是某質(zhì)點做簡諧運動時的振動圖象，根據(jù)圖象可以判斷（　�。�
A．在第1.5秒時，質(zhì)點沿x軸向上運動
B．在第2秒末到第3秒末，質(zhì)點做加速運動
C．在第1秒末，質(zhì)點的加速度為零
D．在第1秒末到第3秒末，質(zhì)點所受合外力做功為零

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15．甲小球在光滑水平面上運動速度為v1，與靜止的乙小球發(fā)生正碰，碰撞過程中無機械能損失，下列結(jié)論正確的是（　　）
A．乙的質(zhì)量等于甲的質(zhì)量時，碰撞后乙的速率為v1
B．乙的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于甲的質(zhì)量時，碰撞后乙的速率為2v1
C．乙的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于甲的質(zhì)量時，碰撞后乙的速率為v1
D．碰撞過程中甲對乙做功大于乙動能的增量

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19．光滑水平面上有一邊長為L的正方形區(qū)域處在電場強度為E的勻強電場中，電場方向與正方形一邊平行．一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點，以垂直于該邊的水平速度V0進(jìn)入該正方形區(qū)域．當(dāng)小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時，具有的動能不可能為（　�。�
A．$\frac{1}{2}$mv02B．$\frac{1}{2}$mv02-qELC．$\frac{1}{2}$mv02+$\frac{2}{3}$qELD．$\frac{1}{2}$mv02+$\frac{1}{4}$qEL

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