16.如圖所示是一個(gè)透明圓柱體的橫截面,一束單色光平行于直徑AB射向圓柱體,光線經(jīng)過(guò)折射后恰能射到B點(diǎn).已知入射光線到直徑AB的距離為$\frac{\sqrt{3}}{2}$R,R是圓柱體的半徑.已知光在真空中的傳播速度為c,則( 。
A.該透明圓柱體介質(zhì)的折射率為$\sqrt{2}$
B.該單色光從C點(diǎn)傳播到B點(diǎn)的時(shí)間為$\frac{3R}{c}$
C.折射光線過(guò)B點(diǎn)時(shí)不可能發(fā)生全反射
D.改變?nèi)肷涔饩到直徑AB的距離,折射光線仍然能夠射到B點(diǎn)

分析 作出光路圖,由幾何知識(shí)分析得到入射角和折射角,由折射定律求出折射率.由數(shù)學(xué)知識(shí)求出CB間的距離.由v=$\frac{c}{n}$求得光在圓柱體中傳播的速度,再求傳播時(shí)間.根據(jù)光路可逆性分析知道折射光線在B點(diǎn)不會(huì)發(fā)生全反射.

解答 解:A、光線P經(jīng)折射后經(jīng)過(guò)B點(diǎn),光路圖如圖所示.由幾何知識(shí)得:
sinα=$\frac{CD}{CO}$=$\frac{\frac{\sqrt{3}}{2}R}{R}$=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,α=60°,β=$\frac{1}{2}$α=30°
則折射率為:n=$\frac{sinα}{sinβ}$=$\frac{sin60°}{sin30°}$=$\sqrt{3}$,故A錯(cuò)誤.
B、CB間的距離為 s=2Rcosβ=$\sqrt{3}$R,光在圓柱體傳播速度為 v=$\frac{c}{n}$,則光從C點(diǎn)傳播到B點(diǎn)的時(shí)間為 t=$\frac{s}{v}$=$\frac{3R}{c}$.故B正確.
C、由幾何知識(shí)知,折射光線射到B點(diǎn)時(shí)的入射角等于β,由光路可逆性原理,折射光線不可能在B點(diǎn)發(fā)生全反射,一定能從B點(diǎn)射出,故C正確.
D、改變?nèi)肷涔饩到直徑AB的距離,α改變,由n=$\frac{sinα}{sinβ}$知,β改變,所以折射光線不能夠射到B點(diǎn),故D錯(cuò)誤.
故選:BC

點(diǎn)評(píng) 此題是折射定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是畫出光路圖,運(yùn)用幾何知識(shí)求解入射角與折射角,即可求解.

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:選擇題

16.如圖所示,縱坐標(biāo)表示兩個(gè)分子間引力、斥力的大小,橫坐標(biāo)表示兩個(gè)分子間的距離,途中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系,e為兩曲線的交點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.ab為斥力曲線,cd為引力曲線
B.ab為引力曲線,cd為斥力曲線
C.若兩個(gè)分子間距離大于e點(diǎn)的橫坐標(biāo),則分子間作用力表現(xiàn)為斥力
D.若兩個(gè)分子間距離等于e點(diǎn)的橫坐標(biāo),分子勢(shì)能最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.下列關(guān)于萬(wàn)有引力定律的說(shuō)法中正確的是( 。
A.萬(wàn)有引力定律是卡文迪許發(fā)現(xiàn)的
B.萬(wàn)有引力定律適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用
C.F=G$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$中的G是一個(gè)比例常量,是沒(méi)有單位的
D.萬(wàn)有引力定律只適用于天體的運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.如圖甲所示,ab、cd為兩根放置在同一水平面內(nèi)且相互平行的金屬軌道,相距L,右端連接一個(gè)阻值為R的定值電阻,軌道上放有一根導(dǎo)體棒MN,垂直兩軌道且與兩軌道接觸良好,導(dǎo)體棒MN及軌道的電阻均可忽略不計(jì).整個(gè)裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.導(dǎo)體棒MN在外力作用下以圖中虛線所示范圍的中心位置為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)周期為T,振幅為A,在t=0時(shí)刻恰好通過(guò)平衡位置,速度大小為v0,其簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t按余弦規(guī)律變化,如圖乙所示.則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.回路中電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為BLv0sin$\frac{2π}{T}$t
B.在0~$\frac{T}{4}$內(nèi),電動(dòng)勢(shì)的平均值為$\frac{4BLA}{T}$
C.通過(guò)導(dǎo)體棒MN中電流的有效值為$\frac{\sqrt{2}BL{v}_{0}}{R}$
D.導(dǎo)體棒MN中產(chǎn)生交流電的功率為$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{{v}_{0}}^{2}}{2R}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

11.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.外界對(duì)氣體做正功,氣體的內(nèi)能不一定增加
B.溫度升高時(shí),物體內(nèi)每個(gè)分子的熱運(yùn)動(dòng)速率都增大
C.當(dāng)分子間引力與斥力大小相等時(shí),分子間的勢(shì)能最小
D.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子對(duì)懸浮小顆粒的撞擊作用不平衡造成的
E.熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容可表述為:不可能使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體上

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.質(zhì)量為m的小球A沿光滑水平面以速度v0與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰,碰撞后,小球A的動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的$\frac{1}{16}$,那么小球B的速度不可能是( 。
A.$\frac{3}{8}$v0B.$\frac{2}{8}$v0C.$\frac{4}{8}$v0D.$\frac{5}{8}$v0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

8.曾報(bào)道,英國(guó)攝影師溫切斯特透過(guò)玻璃球拍攝自然美景,把壯現(xiàn)的景色都收集在了他的“水晶球”里.如圖所示,一半玻璃球體的O為球心,半徑為R,AB為直徑,∠ABC=30°.來(lái)自B點(diǎn)的光線BD恰好在D點(diǎn)發(fā)生全反射,另一光線BC在C點(diǎn)射出,出射光線平行于AB,求:
①該玻璃的折射率:
②玻璃球體球心O到BD的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

5.起重機(jī)以1m/s2的加速度將質(zhì)量為1000kg的貨物由靜止勻加速地向上提升,起重機(jī)對(duì)貨物的拉力為11000N,1s內(nèi)貨物被提升的高度為0.5m,起重機(jī)拉力對(duì)貨物所做的功為5500J.(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.如圖,一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面;在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P.它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中,克服摩擦力做的功為W.重力加速度大小為g.設(shè)質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí),向心加速度的大小為a,容器對(duì)它的支持力大小為N,則(  )
A.a=$\frac{2mgR-w}{mR}$B.a=$\frac{2(mgR-w)}{mR}$C.N=$\frac{3mg-2w}{R}$D.N=$\frac{2(mgR-w)}{R}$

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