精英家教網(wǎng)如圖所示,是一個用折射率,n=1.6的透明介質(zhì)做成的三棱柱的橫截面圖,其中∠A=60°,∠C=30°.現(xiàn)有一條光線從圖中所示的位置垂直入射到棱鏡的AB面上.試求:
(1)最終是否有光線從AC面射出.若有,請求出射出光線與AC面的夾角;若沒有,請說明理由.
(2)請畫出光線從AB面射入再從BC面射出的光路圖,并求從BC射出的光線與BC面的夾角.
分析:已知折射率n,根據(jù)臨界角公式sinC=
1
n
求出臨界角C.畫出光路圖.
光線垂直于AB邊射入三棱柱,方向不變,射到AC時,由幾何知識得到入射角,根據(jù)入射角與臨界角C的大小,分析能否發(fā)生全反射.若發(fā)生全反射,光線將射到AC面,再由幾何知識求出入射角,判斷能否發(fā)生全反射,若不能,由折射定律求出折射角.
解答:解:(1)畫出光路如圖.精英家教網(wǎng)
由臨界角公式sinC=
1
n
得,sinC=
1
1.6
<sin60°,得C<60°.
光線第一次射到AC面上時,入射角為60°,大于臨界角C,將發(fā)生全反射.
由幾何關(guān)系得,入射角i=30°,小于臨界角,則光線在AB面上不發(fā)生全反射,有光線反射,反射角i′=30°,根據(jù)幾何知識得知反射光線與AC垂直,則最終有光線從AC射出,射出光線與AC面的夾角為90°.
(2)光線射到BC面上入射角i=30°,由n=
sinr
sini

折射角sinr=nsin30°=1.6×0.5=0.8,得r=53°
則出射光線與BC面的夾角約為37°.
答:
(1)有光線從AC面射出,跟AC面的夾角為90°.
(2)從BC面出射的光線跟BC面的夾角約為37°.
點評:此題關(guān)鍵是根據(jù)反射定律和折射定律求解出各個分界面上的反射角和折射角,然后畫出光路圖,并結(jié)合幾何關(guān)系進(jìn)行分析計算.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如果用F表示滑動摩擦力的大小,用 FN表示正壓力的大小,則有F=μFN,式中μ叫做動摩擦因數(shù).為了測量兩張紙之間的動摩擦因數(shù),某同學(xué)設(shè)計了一個實驗.如圖1所示,在木塊A和木板B上貼上待測的紙,B板水平固定,用測力計拉A,使A勻速向左運動,讀出并記下測力計的讀數(shù) F,測出木塊A的質(zhì)量m,則μ=F/mg
(1)該同學(xué)把待測的紙貼在木塊A和木板B上是為了
CD
CD

A.防止紙被拉破
B.防止紙在拉動過程中皺折
C.增大木塊A和木板B之間的相互作用力
D.增大木塊A和木板B之間的滑動摩擦力
(2)在實驗操作過程中,應(yīng)盡量使木塊A做勻速運動,以減小實驗誤差.操作示意圖如圖2所示,則測力計測得的滑動摩擦力誤差較小的是
C
C

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(選做題)(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答,如都作答則按A、B兩小題評分)
A.(選修模塊3-3)
如圖所示,某種自動洗衣機進(jìn)水時,洗衣機缸內(nèi)水位升高,與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉一定質(zhì)量的空氣,通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力,從而控制進(jìn)水量.
(1)當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時,設(shè)細(xì)管內(nèi)空氣溫度不變,
則被封閉的空氣
AD
AD

A.分子間的引力和斥力都增大
B.分子的熱運動加劇
C.分子的平均動能增大
D.體積變小,壓強變大
(2)若密閉的空氣可視為理想氣體,在上述(1)中空氣體積變化的過程中,外界對空氣做了
0.6J的功,則空氣
放出
放出
(選填“吸收”或“放出”)了
0.6
0.6
J的熱量;當(dāng)洗完衣服缸內(nèi)
水位迅速降低時,則空氣的內(nèi)能
減小
減小
(選填“增加”或“減小”).
(3)若密閉的空氣體積V=1L,密度ρ=1.29kg/m3,平均摩爾質(zhì)量M=0.029kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,試估算該氣體分子的總個數(shù)(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).
B.(選修模塊3-4)
(1)下列說法正確的是
BC
BC

A.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波
B.全息照相利用了激光相干性好的特性
C.光導(dǎo)纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D.光的雙縫干涉實驗中,若僅將入射光從紅光改為紫光,則相鄰亮條紋間距一定變大
(2)如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,波的傳播速度v=2m/s,試回答下列問題:
①x=4m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=
-5sinπt
-5sinπt
cm;
②x=5m處質(zhì)點在0~4.5s內(nèi)通過的路程s=
45
45
cm.
(3)如圖2所示,直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面,
∠A=30°.一束單色光從空氣射向BC上的E點,并
偏折到AB上的F點,光線EF平行于底邊AC.已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°.試通過計算判斷光在F點能否發(fā)生全反射.
C.(選修模塊3-5)
(1)如圖所示,小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上,現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱,關(guān)于上述過程,下列說法中正確的是
C
C

A.男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
B.小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
C.男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒
D.木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
(2)若氫原子的基態(tài)能量為E(E<0 ),各個定態(tài)的能量值為En=E/n2(n=1,2,3…),則為使一處于基態(tài)的氫原子核外電子脫離原子核的束縛,所需的最小能量為
-E
-E
;若有一群處于n=2能級的氫原子,發(fā)生躍遷時釋放的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,則該金屬的逸出功至多為
-
3
4
E
-
3
4
E
(結(jié)果均用字母表示).
(3)在某些恒星內(nèi),3個α粒子可以結(jié)合成一個612C核,已知612C核的質(zhì)量為1.99502×10-26kg,α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg,真空中的光速c=3×108m/s,計算這個反應(yīng)中所釋放的核能(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源:吉林省長春市十一中2012屆高三上學(xué)期期中考試物理試題 題型:058

如果用F表示滑動摩擦力的大小,用FN表示正壓力的大小,則有F=μFN,式中μ叫做動摩擦因數(shù).為了測量兩張紙之間的動摩擦因數(shù),某同學(xué)設(shè)計了一個實驗.如圖所示,在木塊A和木板B上貼上待測的紙,B板水平固定,用測力計拉A,使A勻速向左運動,讀出并記下測力計的讀數(shù)F,測出木塊A的質(zhì)量m,則μ=F/mg

(1)

該同學(xué)把待測的紙貼在木塊A和木板B上是為了

[  ]

A.

防止紙被拉破

B.

防止紙在拉動過程中皺折

C.

增大兩紙張之間的正壓力

D.

增大兩紙張之間的滑動摩擦力

(2)

在實驗操作過程中,應(yīng)盡量使木塊A做勻速運動,以減小實驗誤差.操作示意圖如圖所示,則測力計測得的滑動摩擦力誤差較小的是

[  ]

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年江蘇省蘇北四市聯(lián)考高三(上)第二次調(diào)研物理試卷(1月份)(解析版) 題型:解答題

(選做題)(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答,如都作答則按A、B兩小題評分)
A.(選修模塊3-3)
如圖所示,某種自動洗衣機進(jìn)水時,洗衣機缸內(nèi)水位升高,與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉一定質(zhì)量的空氣,通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力,從而控制進(jìn)水量.
(1)當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時,設(shè)細(xì)管內(nèi)空氣溫度不變,
則被封閉的空氣______
A.分子間的引力和斥力都增大
B.分子的熱運動加劇
C.分子的平均動能增大
D.體積變小,壓強變大
(2)若密閉的空氣可視為理想氣體,在上述(1)中空氣體積變化的過程中,外界對空氣做了
0.6J的功,則空氣______(選填“吸收”或“放出”)了______J的熱量;當(dāng)洗完衣服缸內(nèi)
水位迅速降低時,則空氣的內(nèi)能______(選填“增加”或“減小”).
(3)若密閉的空氣體積V=1L,密度ρ=1.29kg/m3,平均摩爾質(zhì)量M=0.029kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,試估算該氣體分子的總個數(shù)(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).
B.(選修模塊3-4)
(1)下列說法正確的是______
A.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波
B.全息照相利用了激光相干性好的特性
C.光導(dǎo)纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D.光的雙縫干涉實驗中,若僅將入射光從紅光改為紫光,則相鄰亮條紋間距一定變大
(2)如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,波的傳播速度v=2m/s,試回答下列問題:
①x=4m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=______cm;
②x=5m處質(zhì)點在0~4.5s內(nèi)通過的路程s=______cm.
(3)如圖2所示,直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面,
∠A=30°.一束單色光從空氣射向BC上的E點,并
偏折到AB上的F點,光線EF平行于底邊AC.已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°.試通過計算判斷光在F點能否發(fā)生全反射.
C.(選修模塊3-5)
(1)如圖所示,小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上,現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱,關(guān)于上述過程,下列說法中正確的是______
A.男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
B.小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
C.男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒
D.木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
(2)若氫原子的基態(tài)能量為E(E<0 ),各個定態(tài)的能量值為En=E/n2(n=1,2,3…),則為使一處于基態(tài)的氫原子核外電子脫離原子核的束縛,所需的最小能量為______;若有一群處于n=2能級的氫原子,發(fā)生躍遷時釋放的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,則該金屬的逸出功至多為______(結(jié)果均用字母表示).
(3)在某些恒星內(nèi),3個α粒子可以結(jié)合成一個612C核,已知612C核的質(zhì)量為1.99502×10-26kg,α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg,真空中的光速c=3×108m/s,計算這個反應(yīng)中所釋放的核能(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源:2011年全國百所名校高考物理模擬試卷(二)(解析版) 題型:填空題

如果用F表示滑動摩擦力的大小,用 FN表示正壓力的大小,則有F=μFN,式中μ叫做動摩擦因數(shù).為了測量兩張紙之間的動摩擦因數(shù),某同學(xué)設(shè)計了一個實驗.如圖1所示,在木塊A和木板B上貼上待測的紙,B板水平固定,用測力計拉A,使A勻速向左運動,讀出并記下測力計的讀數(shù) F,測出木塊A的質(zhì)量m,則μ=F/mg
(1)該同學(xué)把待測的紙貼在木塊A和木板B上是為了   
A.防止紙被拉破
B.防止紙在拉動過程中皺折
C.增大木塊A和木板B之間的相互作用力
D.增大木塊A和木板B之間的滑動摩擦力
(2)在實驗操作過程中,應(yīng)盡量使木塊A做勻速運動,以減小實驗誤差.操作示意圖如圖2所示,則測力計測得的滑動摩擦力誤差較小的是   

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