一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A＝30°，斜邊AB＝a.棱鏡材料的折射率為n＝.在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以45°的入射角從AC邊的中點(diǎn)M射入棱鏡(如圖15所示)。畫出光路圖，并求光線從棱鏡射出的點(diǎn)的位置(不考慮光線沿原路返回的情況)。


【知識(shí)點(diǎn)】光的折射定律、全反射規(guī)律的應(yīng)用。

【答案解析】光路圖如圖所示

設(shè)折射光線與AB的交點(diǎn)為D，入射角為i，折射角為r，

由折射定律得＝n

解得r＝30°

由幾何關(guān)系可知，在D點(diǎn)的入射角θ＝60°

設(shè)全反射的臨界角為C，則sin C＝

解得C＝45°

因θ>C，光在D點(diǎn)全反射．

設(shè)光線的出射點(diǎn)為E，且DE⊥BC，過(guò)M作AD的垂線交于點(diǎn)F，由幾何關(guān)系得：

BD＝a－2AF，BE＝BDsin 30°

解得BE＝a ，即出射點(diǎn)在BC邊上離B點(diǎn)a的位置．

【思路點(diǎn)撥】本題光線以的入射角入射時(shí)，要分入射光線在法線的右側(cè)、左側(cè)兩種情況進(jìn)行討論分析。根據(jù)折射定律求出光線在AC面的折射角，又根據(jù)幾何知識(shí)確定光線在AB或BC面上入射。求出臨界角，判斷在這兩個(gè)面是是否發(fā)生全反射，畫出光路圖，求出光線從棱鏡射出的點(diǎn)的位置離A或B的距離。本題檢測(cè)了學(xué)生分析問(wèn)題要全面，防止漏解，得出本題的完整的答案。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


一興趣小組做了一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓某同學(xué)從桌子上跳下，自由下落H后雙腳觸地，他順勢(shì)彎曲雙腿，他的重心又下降了h后停住，利用傳感器和計(jì)算機(jī)顯示該同學(xué)受到地面的支持力F隨時(shí)間變化的圖象如圖所示. 根據(jù)圖象提供的信息，以下判斷正確的是（）

A.在0至t2時(shí)間內(nèi)該同學(xué)處于失重狀態(tài)

B.  t2時(shí)刻該同學(xué)的加速度為零

C.  t3時(shí)刻該同學(xué)的速度達(dá)到最大

D.  在t3至t4時(shí)間內(nèi)該同學(xué)處于超重狀態(tài)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


一長(zhǎng)為L的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，處于如圖15所示的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，開(kāi)始時(shí)，將線與小球拉成水平，然后釋放，小球由靜止開(kāi)始向下擺動(dòng)，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過(guò)60°角時(shí)，小球到達(dá)B點(diǎn)速度恰好為零．試求：（1）AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小；（3）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，虛線AB和CD分別為橢圓的長(zhǎng)軸和短軸，相交于O點(diǎn)，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別處于橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)M、N上，下列說(shuō)法中正確的是

A．A、B兩處電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同

B．C、D兩處電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同

C．在虛線AB上O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大

D．帶正電的試探電荷在O處的電勢(shì)能小于在B處的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，有一豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一輕彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓筒內(nèi)壁對(duì)滑塊有阻力的作用，阻力的大小恒為Ff＝mg(g為重力加速度)．在初始位置滑塊靜止，圓筒內(nèi)壁對(duì)滑塊的阻力為零，彈簧的長(zhǎng)度為l.現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2l處自由落下，與滑塊發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短．碰撞后物體與滑塊粘在一起向下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)后又被彈回向上運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)到剛發(fā)生碰撞位置時(shí)速度恰好為零，不計(jì)空氣阻力。求

(1)物體與滑塊碰撞后共同運(yùn)動(dòng)速度的大小；

(2)下落物體與薄滑塊相碰過(guò)程中損失的機(jī)械能多大。

(2)碰撞后，在滑塊向下運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)的過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能的變化量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，在真空中，ab、cd是圓O的兩條直徑，在a、b兩點(diǎn)分別固定有電荷量為+Q和-Q的點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，電勢(shì)也相同  

B．c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，但電勢(shì)相同  

C．將一個(gè)正試探電荷從c點(diǎn)沿直線移動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零

D．一個(gè)正試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能大于它在d點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，位于豎直平面上有1/4圓弧的光滑軌道，半徑為R，OB沿豎直方向，圓弧軌道上端A點(diǎn)距地面高度為H。當(dāng)把質(zhì)量為m的鋼球從A點(diǎn)靜止釋放，最后落在了水平地面的C點(diǎn)處。若本地的重力加速度為g，且不計(jì)空氣阻力。請(qǐng)導(dǎo)出：

（1）鋼球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的瞬間受到的支持力多大？（2）鋼球落地點(diǎn)C距B點(diǎn)的水平距離s為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


一長(zhǎng)木板在水平面上運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻，木板速度v0=5m/s，此時(shí)將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上，經(jīng)過(guò)t1=0.5s達(dá)到相同速度。已知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.20，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上，取重力加速度的大小g=10m/s2，求：

（1）當(dāng)物塊和木板剛好達(dá)到共同速度時(shí)，木板的速度；

（2）木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

（3）當(dāng)物塊和木板都停止時(shí)，物塊相對(duì)于木板的位移的大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


秋日，樹(shù)葉紛紛落下枝頭，其中有一片梧桐葉從高為5m的枝頭自靜止落至地面，所用時(shí)間可能是（　   �。�

A．0.1s              B．0.5 s              C．1 s              D．3 s

 

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