2．如圖所示，一段直光導(dǎo)纖維，折射率為n，長(zhǎng)為L(zhǎng)．光在真空中的速度為c，求：
①為使光線能全部從右端射出，在左端光線的入射角i應(yīng)滿足什么條件？
②若光線在光纖內(nèi)恰好發(fā)生全反射，則光線通過光纖的時(shí)間為多少？

分析 發(fā)生全反射的條件是：一是光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，即從折射率的介質(zhì)射入折射率小的介質(zhì)；二是入射角大于臨界角．當(dāng)內(nèi)芯的折射率比外套的大時(shí)，光在界面上才能發(fā)生全反射．根據(jù)全反射的條件，分析入射角應(yīng)滿足的條件．

解答 解：①如圖所示、當(dāng)恰發(fā)生全反射時(shí)，a為臨界角，sina=cosr=$\frac{1}{n}$，
由于n=$\frac{sini}{sinr}$，
聯(lián)立可得i=n•cos（arcsin$\frac{1}{n}$）；
②若恰好發(fā)生全反射，光線路程為s=$\frac{L}{sina}$=nL，
光速為v=$\frac{c}{n}$，因此時(shí)間為t=$\frac{s}{v}$=$\frac{{n}^{2}L}{c}$；
答：①為使光線能全部從右端射出，在左端光線的入射角i應(yīng)滿足n•cos（arcsin$\frac{1}{n}$）條件；
②若光線在光纖內(nèi)恰好發(fā)生全反射，則光線通過光纖的時(shí)間為$\frac{{n}^{2}L}{c}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題本題的關(guān)鍵掌握發(fā)生全反射的條件和幾何知識(shí)進(jìn)行分析，難度不大．并考查光學(xué)中全反射的相關(guān)問題，難度中等．

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：解答題

18．固定的軌道ABC如圖所示，其中水平軌道BC與半徑為R=0.2m的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道AB相連接，BC與圓弧AB相切于B點(diǎn)，質(zhì)量為m的小物塊由圓弧軌道的A點(diǎn)靜止釋放．
（1）小物塊滑到圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí)速度多大？
（2）小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，且水平軌道BC足夠長(zhǎng)，則小物塊最終停在何處？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20：1，兩個(gè)標(biāo)有“12V，6W”的小燈泡并聯(lián)在副線圈的兩端．當(dāng)兩燈泡都正常工作時(shí)，原線圈電路中電壓表和電流表（可視理想的）的示數(shù)分別是（　　）
A．120 V，0.10 AB．240 V，0.025 AC．120 V，0.05 AD．240 V，0.05 A

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．質(zhì)量m=2.0kg的小鐵塊靜止于水平導(dǎo)軌AB的A端，導(dǎo)軌及支架ABCD形狀及尺寸如圖所示，它只能繞通過支架D點(diǎn)的垂直于紙面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其重心在圖中的O點(diǎn)，質(zhì)量M=4.0kg，現(xiàn)用一細(xì)線沿導(dǎo)軌拉鐵塊，拉力F=12N，鐵塊和導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50．重力加速度g=10m/s2，求：
（1）鐵塊啟動(dòng)時(shí)的加速度？
（2）從鐵塊運(yùn)動(dòng)時(shí)起，導(dǎo)軌（及支架）能保持靜止的最長(zhǎng)時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．如圖所示，電阻率均勻的矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，（1）（3）（4）三個(gè)圖中線框在圖示平面內(nèi)平動(dòng)，（2）圖中線框繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以下說法正確的是（　　）
A．（1）圖中，流過ab邊的電流為零，ab兩點(diǎn)間電勢(shì)差為零
B．（2）圖中圖示位置處，流過ab邊的電流不為零，ab兩點(diǎn)電勢(shì)差不為零
C．（3）圖中，流過ab邊的電流為零，ab兩點(diǎn)電勢(shì)差不為零
D．（4）圖中，流過ab邊的電流為零，ab兩點(diǎn)電勢(shì)差也為零

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖甲是一理想變壓器的電路連接圖，圖乙是原線圈兩端所加的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象，已知原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，電流表A2的示數(shù)為2A，開關(guān)S斷開，求：
（1）變壓器的輸入功率和電壓表的示數(shù)；
（2）將開關(guān)S閉合，定性分析電路中三只電表的示數(shù)變化情況．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)，向心力為Fn1，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為ω1；繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星（高度忽略）的向心力為Fn2，向心加速度為a2，線速度為v2，角速度為ω2；地球同步衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為Fn3，向心加速度為a3，線速度為v3，角速度為ω3．地球表面重力加速度為g，第一宇宙速度為v．若三者質(zhì)量相等，則（　　）
A．Fn1=Fn2＞Fn3B．a1=a2=g＞a3C．v1=v2=v＞v3D．ω1=ω3＜ω2

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．靜止于A處的離子，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，并從P點(diǎn)垂直CF進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)．靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場(chǎng)，已知圓弧虛線的半徑為R，其所在處場(chǎng)強(qiáng)為大小E、方向如圖所示；離子質(zhì)量為m、電荷量為+q；PF=a，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里；離子重力不計(jì)．
（1）求加速電場(chǎng)的電壓U；
（2）若離子能最終打在F點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．（1）某同學(xué)在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，未能記下小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)位置O，A為小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后的位置，根據(jù)圖象，小球從A運(yùn)動(dòng)至B的時(shí)間t1等于（填“大于”、“小于”或“等于”）從B運(yùn)動(dòng)至C的時(shí)間t2．
（2）圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5cm，如果g取10m/s2，那么小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為1.5m/s．小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是2.5 m/s．

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