1.如圖,一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角△ABD,∠A為直角.此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BD邊的方向射到AB邊,進(jìn)入棱鏡后直接射到AD邊上,并剛好能發(fā)生全反射.真空中光速為c.求光在該棱鏡材料中傳播的速度.

分析 由題意畫出光路圖,由幾何關(guān)系分析出各角的大小,則由折射定律及全反射可得出臨界角與折射率的關(guān)系,聯(lián)立可求得折射率,由v=$\frac{c}{n}$求解光在該棱鏡材料中傳播的速度.

解答 解:光射到AB面時(shí)的入射角 θ1=45°
設(shè)棱鏡的折射率為n,根據(jù)折射定律有 n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$ ①
折射光線在AD面發(fā)生全反射,則 sinC=$\frac{1}{n}$ ②
根據(jù)幾何關(guān)系有 θ2+C=90° ③
聯(lián)立解得 n=$\sqrt{\frac{3}{2}}$ ④
則光在該棱鏡材料中傳播的速度為 v=$\frac{c}{n}$=$\frac{\sqrt{6}}{3}$c ⑤
答:光在該棱鏡材料中傳播的速度為$\frac{\sqrt{6}}{3}$c.

點(diǎn)評 解答本題的關(guān)鍵在于利用幾何關(guān)系找出入射角、折射角和它們之間的關(guān)系,由折射定律可列出方程求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.自由式滑雪空中技巧是一項(xiàng)有極大觀賞性的運(yùn)動(dòng),其場地由①出發(fā)區(qū)、②助滑坡、③過渡區(qū)、④高度h=4m的跳臺組成.其中過渡區(qū)的CDE部分是半徑為R=4m圓弧,D是最低點(diǎn),∠DOE=60°,如圖所示.比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員由A點(diǎn)靜止出發(fā)進(jìn)入助滑區(qū),經(jīng)過渡區(qū)后,沿跳臺的斜坡勻減速上滑,至跳臺的F處飛出表演空中動(dòng)作.運(yùn)動(dòng)員要成功完成空中動(dòng)作,必須在助滑區(qū)用滑雪桿助滑,使離開F點(diǎn)時(shí)速度在36km/h到48km/h之間.不計(jì)所有阻力,已知$\overline{AB}=2\overline{EF}$,取g=10m/s2
(1)一次,某總質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行試滑,他從A點(diǎn)滑下后不用滑雪桿助滑,結(jié)果F點(diǎn)飛出后無法完成空中動(dòng)作.教練測得他在②、④兩段運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t1:t2=3:1,求他在②、④兩段運(yùn)動(dòng)的平均速度之比和加速度之比.
(2)這次試滑,他通過D點(diǎn)時(shí)受到的支持力多大?
(3)試求為了能成功完成空中動(dòng)作,助滑過程中他至少需要消耗多少體能?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖為理想變壓器原線圈所接交流電壓的波形.原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=10:1,串聯(lián)在副線圈電路中電流表的示數(shù)為10A,下列說法正確的是( 。
A.變壓器原線圈中的電流為1AB.變壓器的輸出功率為311W
C.變壓器輸出端電壓最大值為31.1VD.變壓器輸出端交流電的頻率為50Hz

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi),初始時(shí)氣體體積為3.0×10-3m3.用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測得此時(shí)氣體的溫度和壓強(qiáng)分別為300K和1.0×105Pa.推動(dòng)活塞壓縮氣體,穩(wěn)定后測得氣體的溫度和壓強(qiáng)分別為320K和1.6×105Pa.
①求此時(shí)氣體的體積;
②保持溫度不變,緩慢改變作用在活塞上的力,使氣體壓強(qiáng)變?yōu)?.8×105Pa,求此時(shí)氣體的體積.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.在光滑水平桌面上有一邊長為l的正方形線框abcd,bc邊右側(cè)有一等腰直角三角形勻強(qiáng)磁場區(qū)域efg,三角形腰長為l,磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下,a、b、e、f在同一直線上,其俯視圖如圖所示,線框從圖示位置在水平拉力F作用下以速度v向右勻速穿過磁場區(qū),線框中感應(yīng)電流i-t和F-t圖象正確的是(以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较,以水平向右的拉力為正,時(shí)間單位為$\frac{l}{t}$)( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖甲所示,通過實(shí)驗(yàn)測量正方體鐵塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù).在水平桌面上放一塊長木板,適當(dāng)墊高木板的一端,讓鐵塊從木板的頂端a由靜止滑到底端b,鐵塊與b處的光滑彈性擋板相碰后被反彈到c時(shí)速度變?yōu)榱悖F(xiàn)用刻度尺量出木板的長度L,ac間的距離x.
(1)要完成實(shí)驗(yàn)還需要用刻度尺測量出離桌面的高度h,根據(jù)測出的數(shù)據(jù),若不考慮鐵塊的寬度和空氣阻力的影響,則鐵塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為$\frac{hx}{(2L-x)\sqrt{{L}^{2}-{h}^{2}}}$.(用測得的量的符號表示)
(2)為了提高實(shí)驗(yàn)的精度,需考慮鐵塊的寬度,圖乙是進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)時(shí)用游標(biāo)卡尺測量鐵塊寬度的示意圖,由圖可知鐵塊的寬度為3.140cm.
(3)以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是:CD(填選項(xiàng)序號)
A.鐵塊的質(zhì)量    B.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?br />C.鐵塊與擋板碰撞時(shí)有能量損失    D.測量長度時(shí)的讀數(shù)誤差.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.在進(jìn)行飛鏢訓(xùn)練時(shí),打飛鏢的靶上共標(biāo)有10環(huán),且第10環(huán)的半徑最小,為1cm,第9環(huán)的半徑為2 cm,…,以此類推,若靶的半徑為10cm,當(dāng)人離靶的距離為5m,將飛鏢對準(zhǔn)10環(huán)中心以水平速度v投出,g=10m/s2.則下列說法中,不正確的是( 。
A.當(dāng)v≥50 m/s時(shí),飛鏢將射中第8環(huán)線以內(nèi)
B.當(dāng)v≥50 m/s時(shí),飛鏢將射中第6環(huán)線內(nèi)
C.若要擊中第10環(huán)的圓內(nèi),飛鏢的速度v至少應(yīng)為50$\sqrt{5}$ m/s
D.若要擊中靶子,飛鏢的速度v至少應(yīng)為25$\sqrt{2}$ m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.根據(jù)伏安法,由10V電源、0〜15V電壓表、0〜10mA電流表等器材,連接成測量較大阻值電阻的電路.由于電表內(nèi)阻的影響會(huì)造成測量誤差,為了避免此誤差,現(xiàn)在原有器材之外再提供一只高精度的電阻箱和單刀雙擲開關(guān),某同學(xué)設(shè)計(jì)出了按圖甲電路來測量該未知電阻的實(shí)驗(yàn)方案.

(1)請按圖甲電路,將圖乙中所給器材連接成實(shí)驗(yàn)電路圖.
(2)請完成如下實(shí)驗(yàn)步驟:
①先把開關(guān)S撥向Rx,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表和電流表有一合適的讀數(shù),并記錄兩表的讀數(shù),U=8.12V,I=8.0mA,用伏安法初步估測電阻Rx的大小
②保持滑動(dòng)變阻器動(dòng)片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,將電阻箱阻值調(diào)到1000Ω左右,之后把開關(guān)S撥向電阻箱R,調(diào)整電阻箱的電阻值,使電壓表、電流表的讀數(shù)與步驟1中的讀數(shù)一致.讀得此時(shí)電阻箱的阻值R=1000Ω.
③該未知電阻阻值為1000Ω.
(3)利用測得的數(shù)據(jù),還可以得到電流表(填電流或者電壓)的內(nèi)電阻等于15Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,兩根足夠長的水平平行金屬導(dǎo)軌相距為L,固定在水平桌面上,導(dǎo)軌右端連接電動(dòng)勢為E(內(nèi)阻不計(jì))的電池及電阻R.長度略大于L的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置,若在整個(gè)空間加上方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,閉合開關(guān)后金屬棒由靜止開始滑動(dòng)一段時(shí)間后可達(dá)到勻速狀態(tài),且不同大小的磁感應(yīng)強(qiáng)度,達(dá)到勻速狀態(tài)的速度不同.設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)金屬棒與導(dǎo)軌間的摩擦力恒為f.不考慮金屬棒中電流的磁場及金屬棒的電阻.下列說法正確的是( 。
A.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\frac{2fR}{LE}$時(shí),金屬棒達(dá)到勻速狀態(tài)的速度具有最大值
B.金屬棒達(dá)到勻速狀態(tài)的速度具有最大值時(shí),其兩端電壓為$\frac{E}{3}$
C.金屬棒達(dá)到勻速狀態(tài)的速度具有最大值時(shí),通過的電流為$\frac{E}{2R}$
D.金屬棒達(dá)到勻速狀態(tài)的速度具有最大值時(shí),其克服摩擦力的功率為$\frac{{E}^{2}}{4R}$

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同步練習(xí)冊答案