【題目】如圖,現(xiàn)有一束平行單色光垂直入射到一半徑為R的玻璃半球的底面上,O點是半球的球心,虛線OO′是過球心O與半球底面垂直的直線,已知光速為c,玻璃對該色光的折射率為

①底面上多大區(qū)域面積的入射光線能夠直接從球面射出?

②某入射光線從距離虛線OO′0.5R處入射,經(jīng)球面折射后與OO′有交點,求該光線從進入半球到該交點的運動時間?

【答案】

【解析】

1)根據(jù)光路圖求解臨界角,結(jié)合幾何關(guān)系求解直接從球面射出的入射光線在底面上的面積;(2)根據(jù)光路圖求解光線傳播的距離結(jié)合v=c/n求解傳播時間.

①如圖,從底上面A處射入的光線,在球面上發(fā)生折射時的入射角為i,當i等于全反射臨界角C時,對應(yīng)光線到光軸的距離最大,設(shè)最大距離為di=C

設(shè)n是玻璃的折射率,由全反射臨界角的定義有

由幾何關(guān)系有

聯(lián)立解得:

能夠直接從球面射出的入射光線在底面上的面積為

②設(shè)與光軸距R/2的光線在球面B點折射時的入射角和折射角分別為i1r1,

由幾何關(guān)系有i1=300

由折射定律有sinr1=nsini1

解得:r1=600

即∠BCQ=300可得LBC=R;

且在玻璃半球中

聯(lián)立得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】實驗室提供以下器材測量電流計G的內(nèi)阻:

A.待測電流計G(0 – l0mA,內(nèi)阻約300Ω); B.電壓表V(0 -15V,內(nèi)阻約3KΩ);

C.電流表A(0 -15mA,內(nèi)阻約100Ω); D.定值電阻R1( 300Ω);

E.定值電阻R2(10Ω); F.滑動變阻器R3(0 - l000Ω);

G.滑動變阻器R4(0- 15Ω); H.干電池(4. 5V,內(nèi)阻不計);

I.電鍵S及導(dǎo)線若干。

某同學(xué)設(shè)計了如圖甲、乙所示兩個測量電路,

(1)用圖甲電路測量時誤差較大,原因是_____;

(2)用圖乙電路進行實驗時,滑動變阻器應(yīng)選用_____,定值電阻應(yīng)選用____(選填器材前的字母);

(3)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將丙圖的電路正確連接____________。

(4)按電路圖乙連接實驗,記錄待測電流計的讀數(shù)I、電路中另一個電表的讀數(shù)x;移動滑動變阻器的滑片,獲得多組I、x的值。以I為縱坐標,x為橫坐標,作出如圖丁所示的圖線,若圖線的斜率為k,則待測電流計G內(nèi)阻為_____。該實驗測得電流計G的內(nèi)阻測量值與真實值相比_____(偏大、偏小、相等)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個圓形線圈的匝數(shù)n=1 000,線圈面積S=200 cm2,線圈的電阻r=1 Ω,線圈外接一個阻值R=4 Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示.求:

(1)前4 s內(nèi)感應(yīng)電動勢的大。

(2)前5 s內(nèi)感應(yīng)電動勢的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某物理課外興趣小組的三名同學(xué)想驗證力的平行四邊形定則,他們找到了如下物品:一根粗細均勻的長橡皮筋、木板、剪刀白紙、鉛筆、刻度尺、三角板、三個重量相同的鉤碼圖釘和細繩若干。他們設(shè)計了如下實驗方案:

步驟1:橡皮筋一端固定,另一端系上細繩套,分別掛上一個兩個、三個鉤碼,用刻度尺測量掛上相應(yīng)的鉤碼時橡皮筋的長度,看伸長量是否與所掛鉤碼數(shù)成正比,若成正比則進行下一步;

步驟2:將橡皮筋剪成長度均為的三段,將三段橡皮筋的一端系在一起設(shè)為結(jié)點O,另一端均系上細繩套,任取兩細繩套對拉檢查對應(yīng)橡皮筋長度是否相等,若相等則進行下一步;

步驟3:在木板上固定白紙,在白紙合適位置用圖釘套住一細繩套,現(xiàn)用手將另兩細繩套成一定角度往下拉適當?shù)木嚯x記錄結(jié)點O的位置和測量三段橡皮筋的長度l1l2、l3(如圖所示)

(1)則有關(guān)上述操作說法正確的有______

A.步驟1的目的是判斷橡皮筋是否符合胡克定律

B.步驟2的目的是判斷三段橡皮筋勁度系數(shù)是否相同

C.步驟3還需要記錄橡皮筋2、3的方向

D.步驟3還需要測力計測量三段橡皮筋的拉力大小

(2)該小組的三名同學(xué)分別做此實驗,則他們在改變細繩的夾角再做實驗時___________(需要不需要”)保證結(jié)點O位置不變,F(xiàn)測得l=10.0m,則甲、乙、丙記錄的數(shù)據(jù)明顯存在錯誤的是___________(”)。

甲:l1=l2=l3=15.0cm;

乙:l1=15.0cml2=120.cm,l3=12.0cm

丙:l1=16.0cm,l2=13.0cm,l3=14.0cm

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【題目】如圖所示,兩塊長度均為l的絕緣木板AB置于水平地面上的光滑區(qū)域,mA=2kg,mB=1kg,它們的間距為d=2m。一質(zhì)量為2kg、長度為2l的長板C疊放于A板的上方,二者右端恰好齊平。CA、B之間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.2,最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力。開始時,三個物體處于靜止狀態(tài),現(xiàn)給長板C施加一個方向水平向右、大小為4N的外力F,結(jié)果A板被長板C帶動加速直到與木板B發(fā)生碰撞。假定木板A、B碰撞時間極短且碰后粘連在一起。(g10m/s2

1)求木板A、B碰撞后瞬間的速度大;

2)要使C最終恰好與木板AB兩端對齊,木板AB的長度l的值;

3)若C恰好與木板AB兩端對齊時撤去F,AB、C三者立刻被鎖定為一個系統(tǒng),此時ABC開始進入水平地面上的粗糙區(qū)域,AB下表面與粗糙區(qū)域的動摩擦因數(shù)μ2=0.3.求A板運動的位移大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電飯鍋工作原理電路如圖所示.下列關(guān)于電飯鍋工作原理的說法中,正確的有(

A. 必須手動按下開關(guān)按鍵后,電飯鍋才能開始正常工作

B. 插上電源插頭后,電飯鍋即正常工作,直至飯煮熟

C. 感溫鐵氧體的作用是在鍋內(nèi)溫度達到103℃時失去磁性,再在彈簧的作用下使電路斷開

D. 通過圖示電路即可實現(xiàn)加熱和自動保溫功能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,放置在豎直平面內(nèi)的光滑桿AB,是按照從高度為h處以初速度v0平拋的運動軌跡制成的,A端為拋出點,B端為落地點.現(xiàn)將一小球套于其上,由靜止開始從A端滑下.已知重力加逗度為g,當小球到達軌道B端時

A. 小球在豎直方向的速度大小為

B. 小球在豎直方向的速度小于

C. 小球在水平方向的速度大小為v0

D. 小球在水平方向的速度小于v0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用電流表和電壓表測量電阻Rx的阻值.如圖所示,分別將圖甲和圖乙兩種測量電路連接到電路中,按照甲圖時,電流表示數(shù)460 mA,電壓表示數(shù)250 V;按照乙圖時,電流表示數(shù)為500 mA,電壓表示數(shù)為230 V,比較這兩次結(jié)果,正確的是( )

A. 電阻的真實值更接近543 Ω,且大于543 Ω

B. 電阻的真實值更接近543 Ω,且小于543 Ω

C. 電阻的真實值更接近460 Ω,且大于460 Ω

D. 電阻的真實值更接近460 Ω,且小于460 Ω

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【題目】如圖所示,一金屬直桿MN兩端接有導(dǎo)線,懸掛于某一線圈上方,MN與該線圈的軸線處于同一豎直平面內(nèi).為使MN垂直紙面向外運動,下列連接正確的是(直桿MN與線圈的電阻均不能忽略)( 。

A. ac端接在直流電源正極,b、d端接在直流電源負極

B. a、c端接在直流電源負極,bd端接在直流電源正極

C. a、d端接在直流電源正極,b、c端接在直流電源負極

D. ad端接在直流電源負極,bc端接在直流電源正極

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同步練習(xí)冊答案