【題目】如圖所示，一橫截面為等腰三角形的玻璃磚，底角θ=30°，底邊BC長(zhǎng)為2a，AD與BC垂直，O為BD中點(diǎn)。一細(xì)光束平行于AB邊從O點(diǎn)射入玻璃磚。已知玻璃磚的折射率n=，真空中光速為c。求：

(i)光束的出射位置與O點(diǎn)的距離；

(ii)光束在玻璃磚中傳播的時(shí)間。

【答案】(i) (ii)

【解析】

(i)光線在BC面上折射，由折射定律有：

式中，為玻璃磚的折射率，和分別為該光線在BC面上的入射角和折射角，代入數(shù)據(jù)得：

設(shè)折射光線交AB面于P點(diǎn)，如圖所示，故在中，

則

而光在該玻璃磚中發(fā)生全反射的臨界角C滿足

得，故光線在AB面上發(fā)生全反射

由反射定律有，

式中和分別是該光線在AB面上的入射角和反射角

故

即反射光線平行于BC，根據(jù)對(duì)稱性可知光線經(jīng)AC面反射，最終又在BC面上M點(diǎn)出射，且M點(diǎn)與O點(diǎn)關(guān)于D點(diǎn)對(duì)稱

故光束從玻璃磚中射出位置M與O點(diǎn)的距離為a

(ii)在中，，則

由幾何關(guān)系知識(shí)知

則根據(jù)對(duì)稱性可知光束在玻璃磚中的光程為

又

則光束在玻璃磚中的時(shí)間為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一含有理想變壓器的電路如圖所示，變壓器原副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別是4 Ω、2 Ω和3 Ω，U為有效值恒定的正弦交流電源．當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，理想電流表的示數(shù)為I，當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為(　 　)

A. I B. I

C. I D. 2I

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】

（1）使用多用電表測(cè)元件X的電阻，選擇“×1”歐姆檔測(cè)量，示數(shù)如圖甲（a）所示，讀數(shù)為______Ω，據(jù)此應(yīng)選擇圖甲中的________（填“（b）”或“（c）”）電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（2）連接所選電路，閉合S；滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng)，電流表的示數(shù)逐漸______（填“增大”或“減小”）；依次記錄電流及相應(yīng)的電壓，將元件X換成元件Y，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

（3）如圖乙（a）是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U-I圖線。

（4）該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R=21Ω的定值電阻，測(cè)量待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，電路如圖乙（b）所示。閉合和，電壓表讀數(shù)為3．00V；斷開，讀數(shù)為1．00V。利用圖乙（a）可算得E=________V，r=_______Ω。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓表）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)小燈泡的額定電壓為2.0V，額定電流約為0.5A，選用下列實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪小燈泡的伏安特性曲線

A．電源E：電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)

B．電壓表V1：量程為0～3V，內(nèi)阻約為1kΩ

C．電壓表V2：量程為0～15V，內(nèi)阻約為4kΩ

D．電流表A1：量程為0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω

E．電流表A2：量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω

F．滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值為10Ω，額定電流為1.0A

G．滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值為150Ω，額定電流為1.0A

H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干

(1)實(shí)驗(yàn)中使用的電壓表應(yīng)選用_____；電流表應(yīng)選用_____；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____（請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）

(2)實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)連接實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，請(qǐng)不要改動(dòng)已連接的導(dǎo)線，在下面的實(shí)物連接圖中把還需要連接的導(dǎo)線補(bǔ)上________．

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的電壓表和電流表數(shù)據(jù)，已在圖2坐標(biāo)紙上做出小燈泡的U-I圖線．請(qǐng)簡(jiǎn)述該圖線不是直線的主要原因：_____

(4)若將實(shí)驗(yàn)中的小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為1.5Ω的電源兩端，則小燈泡的實(shí)際功率約為_____W（保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩金屬板P、Q水平放置，間距為d。兩金屬板正中間有一水平放置的金屬網(wǎng)G，PQG的尺寸相同。G接地，PQ的電勢(shì)均為（>0）。質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）的粒子自G的左端上方距離G為h的位置，以速度v0平行于紙面水平射入電場(chǎng)，重力忽略不計(jì)。

（1）求粒子第一次穿過G時(shí)的動(dòng)能，以及她從射入電場(chǎng)至此時(shí)在水平方向上的位移大�。�

（2）若粒子恰好從G的下方距離G也為h的位置離開電場(chǎng)，則金屬板的長(zhǎng)度最短應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如p-V圖所示，1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表某容器中一定量理想氣體的三個(gè)不同狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分別表示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的次數(shù)，則N1______N2，T1______T3，T3，N2______N3。（填“大于”“小于”或“等于”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)的過程中,理想電壓表、電流表的示數(shù)將發(fā)生變化,電壓表V1、V2示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為ΔU1、ΔU2,已知電阻R阻值大于電源內(nèi)阻r,則（ ）

A. 電流表A的示數(shù)減小

B. 電壓表V2的示數(shù)增大

C. 電壓表V1的示數(shù)減小

D. ΔU1大于ΔU2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個(gè)汽缸連通而成，容器平放在地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個(gè)容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮?dú)�。平衡時(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強(qiáng)為p。現(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔儯钊麤]有到達(dá)兩汽缸的連接處，求：

（1）抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；

（2）抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示電路，測(cè)繪標(biāo)有“3.8 V，0.3 A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象。

①除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇：

電流表：A1(量程100 mA，內(nèi)阻約2 Ω)； A2(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.3 Ω)；

電壓表：V1(量程5 V，內(nèi)阻約5 kΩ)；V2(量程15 V，內(nèi)阻約15 kΩ)；

滑動(dòng)變阻器：R1(阻值范圍0～10 Ω)；R2(阻值范圍0～2 kΩ)；

電源：E1(電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，內(nèi)阻約為0.2 Ω)； E2(電動(dòng)勢(shì)為4 V，內(nèi)阻約為0.04 Ω)。

為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表____，電壓表____，滑動(dòng)變阻器____，電源______。(填器材的符號(hào))

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并描繪出R—U的圖象如圖所示。由圖象可知，此燈泡在不工作時(shí)，燈絲電阻為_____Ω；當(dāng)所加電壓為3.00 V時(shí)，燈絲電阻為_____Ω，燈泡實(shí)際消耗的電功率為______W。

③根據(jù)R—U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系。符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的_________。

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