【題目】如圖,一束水平光線透過容器射到液體內(nèi)部的平面鏡上的O點(diǎn),已知這種液體的折射率為

(1)求這種液體的全反射臨界角。

(2)當(dāng)平面鏡以過點(diǎn)垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),為使光線能夠從液體表面射出,平面鏡與入射光的夾角的取值范圍應(yīng)為多少?

【答案】(1)450(2)

【解析】

1)已知折射率,根據(jù)臨界角公式sinC=1/n求得臨界角。
2)由于平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)方向未知,要分順時(shí)針和逆時(shí)針兩種討論。為使光線能夠從液體表面射出,光線射到液面時(shí),入射角要小于臨界角,不能發(fā)生全反射。根據(jù)幾何關(guān)系求出反射光線轉(zhuǎn)過的角度,平面鏡轉(zhuǎn)過的角度等于反射光線轉(zhuǎn)過角度的一半,即可求得α的取值范圍。

1)由題意得 sinC
由①式得 C=45°
2)光線從右上方射向液面時(shí)剛好發(fā)生全反射,光路如圖,由圖可知

2θ=90°+C=135°
由③式得 α190°θ90°22.5°
光線從液面射出,必須滿足α22.5°
光線從左上方射向液面時(shí)剛好發(fā)生全反射,光路如圖,由圖可知

2θ=90°-C=45°
由⑥式得 α2=90°-θ=67.5°
光線從液面射出,必須滿足α67.5°
則光線能從液體表面射出,α的取值范圍應(yīng)為22.5°α67.5°

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】霍爾效應(yīng)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體材料的測(cè)試和研究中,例如應(yīng)用霍爾效應(yīng)測(cè)試半導(dǎo)體是電子型還是空穴型,研究半導(dǎo)體內(nèi)載流子濃度的變化等.在霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,如圖所示,寬ab1 cm、長(zhǎng)ad4 cm、厚ae1.0×103cm的導(dǎo)體,沿ad方向通有3 A的電流,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直向里穿過abcd平面時(shí),產(chǎn)生了1.0×105V的霍爾電壓,(已知導(dǎo)體內(nèi)定向移動(dòng)的自由電荷是電子)則下列說法正確的是

A. 在導(dǎo)體的上表面聚集自由電子,電子定向移動(dòng)的速率v×103m/s

B. 在導(dǎo)體的前表面聚集自由電子,電子定向移動(dòng)的速率v×103m/s

C. 在其它條件不變的情況下,增大ad的長(zhǎng)度,可增大霍爾電壓

D. 每立方米的自由電子數(shù)為n2.8×1029個(gè)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】由某種材料制成的直角三角形棱鏡,折射率n1=2AC邊長(zhǎng)為L,∠C=,∠B= ,AB面水平放置。另有一半徑為,圓心角的扇形玻璃磚緊貼AC邊放置,圓心OAC中點(diǎn)處,折射率n2=,如圖所示。有一束寬為d的平行光垂直AB面射入棱鏡,并能全部從AC面垂直射出。求:

(Ⅰ)AB面入射的平行光束寬度d的最大值;

(Ⅱ)光從OC面垂直射入扇形玻璃磚后,從圓弧面直接射出的區(qū)域所對(duì)應(yīng)的圓心角。

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【題目】20181212日,嫦娥四號(hào)2.40km/s速度在地月轉(zhuǎn)移軌道上飛臨距月面129km處,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,約5min后發(fā)動(dòng)機(jī)正常關(guān)機(jī),嫦娥四號(hào)順利被月球捕獲,成為距月球表面100km的環(huán)月衛(wèi)星。若已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍,地球半徑為月球半徑的4倍,地球半徑,根據(jù)以上信息下列說法正確的是(

A. 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后對(duì)嫦娥四號(hào)進(jìn)行減速

B. 嫦娥四號(hào)在環(huán)月軌道上的運(yùn)行速度約為2.4km/s

C. 嫦娥四號(hào)在環(huán)月軌道上的運(yùn)行的加速度大小約為

D. 嫦娥四號(hào)在環(huán)月軌道上的運(yùn)行的加速度大小約為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】交通路口是交通事故的多發(fā)地,駕駛員到交通路口時(shí)應(yīng)格外小心。現(xiàn)有甲、乙汽車正沿同一平直馬路同向勻速行駛,甲車在前,乙車在后,它們行駛的速度均為v09 m/s。當(dāng)兩車快要到一十字路口時(shí),甲車司機(jī)看到綠燈已轉(zhuǎn)換成黃燈,立即緊急剎車,乙車司機(jī)為了避免與甲車相撞也緊急剎車。已知甲車緊急剎車的加速度大小a15 m/s2,乙車緊急剎車的加速度大小a24.5 m/s2,乙車司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間Δt0.5 s(即乙車司機(jī)看到甲車剎車后0.5 s才開始剎車),則:

1)若甲車司機(jī)看到黃燈時(shí)車頭距離警戒線9 m,他采取上述措施能否避免闖紅燈?

2)為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞,甲、乙兩車在行駛過程中應(yīng)保持多大距離?

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【題目】如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中豎直放置兩條足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B00.40T,兩導(dǎo)軌間距L1.0m,導(dǎo)軌上端連接一阻值R2.0Ω的電阻和開關(guān)S,兩金屬棒ab接入電路的電阻都為R2.0Ω,質(zhì)量分別為ma0.040kgmb0.020kg,它們與導(dǎo)軌接觸良好,并可沿導(dǎo)軌無摩擦地運(yùn)動(dòng),若將b棒固定,開關(guān)S斷開,用一豎直向上的恒力Fa棒,穩(wěn)定后a棒向上勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)再釋放b棒,b棒恰能保持靜止。不計(jì)導(dǎo)軌電阻,取g10m/s2。

1)求a棒向上勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1和拉力F的大;

2)若將a棒固定,開關(guān)S閉合,讓b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2;

3)若將a棒和b棒都固定,開關(guān)S斷開,使磁感應(yīng)強(qiáng)度從B00.40T隨時(shí)間均勻增加,經(jīng)△t0.10s后磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到B0.60T時(shí),a棒受到的安培力大小F10.15N,求兩棒間的距離h。

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【題目】如圖所示,長(zhǎng)為8d、間距為d的平行金屬板水平放置,O點(diǎn)有一粒子源,能持續(xù)水平向右發(fā)射初速度為v0,電荷量為+q,質(zhì)量為m的粒子。在兩板間存在如圖所示的交變電場(chǎng),取豎直向下為正方向,不計(jì)粒子重力。以下判斷正確的是

A. 粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為

B. 射出粒子的最大動(dòng)能為mv02

C. t=時(shí)刻進(jìn)入的粒子,從O點(diǎn)射出

D. t=時(shí)刻進(jìn)入的粒子,從O點(diǎn)射出

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,正方形線框的邊長(zhǎng)為L,電容器的電容為C。正方形線框的一半放在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度以k為變化率均勻減小時(shí),則(  )

A. 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為kL2

B. 電壓表沒有讀數(shù)

C. a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)

D. 電容器所帶的電荷量為Q C

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【題目】如圖所示,絕緣水平面內(nèi)固定有一間距d1 m、電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)光滑矩形導(dǎo)軌AKDC,導(dǎo)軌兩端接有阻值分別為R13 ΩR26 Ω的定值電阻.矩形區(qū)域AKFENMCD范圍內(nèi)均有方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ.一質(zhì)量m02 kg.電阻r1 Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上AKEF之間某處,在方向水平向右、大小F02 N的恒力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),剛要到達(dá)EF時(shí)導(dǎo)體棒ab的速度大小v13 m/s,導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ后,導(dǎo)體棒ab中通過的電流始終保持不變.導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,空氣阻力不計(jì).

(1)求導(dǎo)體棒ab剛要到達(dá)EF時(shí)的加速度大小a1;

(2)求兩磁場(chǎng)邊界EFMN之間的距離L;

(3)若在導(dǎo)體棒ab剛要到達(dá)MN時(shí)將恒力F0撤去,

求導(dǎo)體棒ab能繼續(xù)滑行的距離s以及滑行該距離s的過程中整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱Q

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