【題目】如圖所示為某種透明材料制成的一塊棱鏡，其截面由直角三角形ABC和四分之一圓拼接而成。C點(diǎn)是圓弧BED的圓心，圓弧半徑為R，BC⊥AC，且，O點(diǎn)為AB邊的中點(diǎn)。一束光線從O點(diǎn)入射，入射角為，經(jīng)棱鏡折射后，恰好過C點(diǎn)。已知光在空氣中的速度為c，求：（結(jié)果可保留根式。下列數(shù)據(jù)可供參考：，，）

(1)透明材料的折射率；

(2)光線在棱鏡中經(jīng)歷的時(shí)間；

(3)讓入射光線緩慢繞O點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)入射角減小到某一角度時(shí)，將有光線從AC邊上的F點(diǎn)射出（圖中沒標(biāo)出），求F點(diǎn)到C點(diǎn)的距離。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)折射光恰好經(jīng)過C點(diǎn)，則折射角為，因此折射率為

(2)設(shè)光在棱鏡中發(fā)生全發(fā)射的臨界角為，由

可得

光線在棱鏡中發(fā)生全反射，其路程為，則光在棱鏡中的速度為

則光在棱鏡中經(jīng)歷的時(shí)間為

(3)作圖可得

全反射的臨界角為

在中

則

由正弦定理可得

其中

由此可得

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】某容器中盛有水,底部O處發(fā)出的光束中含有a、b兩種色光,在水與空氣界面的折射情況如圖所示。以下判斷正確的是 。

A. 水對(duì)a光折射率比水對(duì)b光折射率小

B. 在水中a光的速度比b光速度小

C. 在真空中,a光的波長(zhǎng)比b光的波長(zhǎng)小

D. 增大光束在水中的入射角,界面處折射光先消失的是b光

E. 用同一實(shí)驗(yàn)裝置做光的干涉實(shí)驗(yàn),屏上相鄰亮條紋中心間距,a光間距比b光大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傳送帶與地面成夾角θ=37°，以10m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5㎏的物體，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，已知傳送帶從A→B的長(zhǎng)度L=16m，則物體從A到B需要的時(shí)間為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】高壓鍋有很好的密封性，基本上不會(huì)漏氣．鍋蓋中間有一個(gè)排氣孔，上面套有類似砝碼的限壓閥，將排氣孔堵�。�(dāng)給高壓鍋加熱時(shí)，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增加到一定程度時(shí)，氣體就能把限壓閥頂起來，部分蒸汽從排氣孔排出鍋外，已知某高壓鍋的限壓閥的質(zhì)量是0.08kg，排氣孔橫截面積為5mm2，則鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最大可達(dá)多少？已知壓強(qiáng)每增加3.5×103 Pa，水的沸點(diǎn)相應(yīng)增加1 ℃，則這只高壓鍋內(nèi)能達(dá)到的最高溫度是多少？計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù) (g取10 m/s2，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105 Pa)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車和一輛自行車在同一條公路不同車道上作同方向的直線運(yùn)動(dòng)，已知自行車以6m/s的速度勻速前進(jìn)，汽車以18m/s的速度勻速前進(jìn)，某一時(shí)刻汽車與自行車相遇，此時(shí)汽車立即剎車，汽車剎車過程中的加速度大小為2m/s2，求：

（1）汽車經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)？

（2）兩車從第一次相遇到再次相遇的過程中，它們之間距離的最大值為多少？

（3）兩車經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間再次相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水對(duì)玻璃是浸潤(rùn)液體，而水銀對(duì)玻璃是不浸潤(rùn)液體，它們?cè)诿?xì)管中將發(fā)生上升或下降的現(xiàn)象，現(xiàn)把粗細(xì)不同的三根毛細(xì)管插入水和水銀中，液柱如圖所示，其中正確的現(xiàn)象應(yīng)是(　　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩小球A、B完全相同，從同一高度處A以初速度v0水平拋出，同時(shí)B由靜止釋放作自由落體運(yùn)動(dòng)。關(guān)于A、B從開始運(yùn)動(dòng)到落地過程，下列說法中正確的是（　　）

A.兩球通過的位移大小相等

B.重力對(duì)兩小球做功相同

C.重力對(duì)兩小球做功的平均功率相同

D.落地時(shí)，重力對(duì)兩小球做功的瞬時(shí)功率相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強(qiáng)為1.2p0的理想氣體．p0和T0分別為大氣的壓強(qiáng)和溫度．已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U=αT，α為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的．求

（i）氣缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時(shí)的體積V1；

（ii）在活塞下降過程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知某星球半徑R，宇航員在該星球表面研究了帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，如圖所示，x軸沿水平方向，y軸豎直向上．第一象限中有沿x軸的正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第二象限中有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E．一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電質(zhì)點(diǎn)以初速度v0從x軸上P(－L，0)點(diǎn)射入第二象限，已知帶電質(zhì)點(diǎn)在第二象限中做直線運(yùn)動(dòng)，并且能夠連續(xù)兩次通過y軸上的同一個(gè)點(diǎn)Q(未畫出),萬有引力常量為G.求：

（1）該星球的質(zhì)量M；

（2）初速度v0與x軸正方向的夾角；

（3）P、Q兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UPQ；

（4）帶電質(zhì)點(diǎn)在第一象限中運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間．

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