【題目】由不同介質(zhì)制成的兩個(gè)半徑均為R的透明四分之一圓柱體I和Ⅱ緊靠在一起，截面如圖所示，圓心為O，頂部交點(diǎn)為D，以O為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系xOy．紅色光束1從介質(zhì)I底部的A（，0）點(diǎn)垂直于界面入射；紅色光束2平行于y軸向下射入介質(zhì)Ⅱ，入射點(diǎn)為B且∠BOD=60°．已知透明介質(zhì)I對(duì)紅光的折射率n1=，透明介質(zhì)Ⅱ?qū)t光的折射率n2=．設(shè)光束1經(jīng)柱體I的圓弧面后與y軸交點(diǎn)為P,光束2經(jīng)柱體Ⅱ的下底面后與y軸交點(diǎn)為Q ．求：P、Q兩交點(diǎn)的距離。

【答案】

【解析】

紅光線1對(duì)介質(zhì) I的全反射臨界角為： ，而光線1由A點(diǎn)入射后的入射角i1=60°＞45°，所以將會(huì)發(fā)生全反射，根據(jù)幾何關(guān)系可知：反射后恰好交y軸于D點(diǎn)，設(shè)紅光線2在B點(diǎn)發(fā)生的折射的折射角為r2，由折射定律 得：，所以：r2=30°，根據(jù)幾何關(guān)系光線2再傳播到底部介面時(shí)入射角 i3=30°，光線2對(duì)介質(zhì) II的全反射臨界角為：，所以不會(huì)發(fā)生全反射，再由折射定律得折射角：r3=60°，設(shè)光線2射出后交y軸于P點(diǎn)，依據(jù)幾何關(guān)系：，所以所求的距離 d=DP=R+R=R

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】某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)和驗(yàn)證動(dòng)能定理。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分如圖(b)所示，圖中標(biāo)出了五個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離。相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，斜面傾角θ=30°（g=10m/s2，物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)）

（1）物塊下滑時(shí)的加速度a=______m/s2.(保留兩位有效數(shù)字）

（2）物塊與斜面間動(dòng)摩擦因素_______保留一位有效數(shù)字）

（3）如果物塊質(zhì)量為m=1kg，則從B到D，物塊動(dòng)能增量___________(保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在水平絕緣平面上足夠長的金屬導(dǎo)軌，不計(jì)電阻，但表面粗糙，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻R，質(zhì)量為m的金屬棒ab(電阻也不計(jì))放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，用水平恒力F把ab棒從靜止起向右拉動(dòng)的過程中（）

A. 恒力F做的功等于電路產(chǎn)生的電能

B. 克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能

C. 恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能

D. 恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能和棒獲得的動(dòng)能之和

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩塊半徑均為R的半圓形玻璃磚正對(duì)放置，沿豎直方向的兩條直徑BC、相互平行，兩圓心之間的距離為，一束單色光正對(duì)圓心O從A點(diǎn)射入左側(cè)的玻璃磚，最后從右側(cè)玻璃磚上的P點(diǎn)（圖中未畫出）射出。已知玻璃折射率若不考慮光在各個(gè)界面的反射，求該單色光在第一塊∠AOB=60°，玻璃折射率，若不考慮光在各個(gè)界面的反射，求該單色光在第一塊半圓形玻璃磚中傳播的時(shí)間和從P點(diǎn)射出時(shí)出射角大小（已知光在真空中的速度大小為c）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)測量一只未知阻值的電阻Rx.

（1）表內(nèi)電池的____極與紅表筆相連；

（2）他先用多用電表進(jìn)行測量，把選擇開關(guān)旋到“×10”檔位，測量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示。該同學(xué)應(yīng)選用______________檔位，更換檔位重新測量之前應(yīng)進(jìn)行的步驟是__________

（3）接下來再用“伏安法”，測量該電阻，所用儀器如圖乙所示，其中電壓表內(nèi)阻約為5kΩ，電流表內(nèi)阻約為5Ω，變阻器最大阻值為100Ω.圖中部分連線已經(jīng)連接好，為了盡可能準(zhǔn)確地測量電阻，請(qǐng)你完成其余的連線___________．

（4）該同學(xué)用“伏安法”測量的電阻Rx的值將_____(填“大于”“小于”或“等于”)被測電阻的實(shí)際值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下圖一所示：

(1)實(shí)驗(yàn)步驟：

①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平．

②用螺旋測微器測量擋光條的寬度，結(jié)果如上圖二所示，由此讀出＝________mm.

③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離

④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待重物靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求重物落地前擋光條已通過光電門2.

⑤從數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖一中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間Δt1和Δt2.

⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出重物質(zhì)量m.

(2)用表示直接測量量的字母寫出下列所求物理量的表達(dá)式：

②滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)瞬時(shí)速度分別為v1＝________和v2＝________.

(3)已知當(dāng)?shù)?/span>(重力加速度為g)．如果在誤差允許的范圍內(nèi)等式________ 成立 ，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．（用已測物理量字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電磁軌道炮原理如圖所示。炮彈（可視為長方形導(dǎo)體）與兩固定平行軌道保持良好接觸且可在平行于軌道方向上自由移動(dòng)。開始時(shí)炮彈在導(dǎo)軌的一端，通以電流后炮彈會(huì)被磁力加速，最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出。設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離為d，導(dǎo)軌長為L，炮彈質(zhì)量為m。導(dǎo)軌上電流I的方向如圖中箭頭所示。已知軌道的電流可在炮彈處形成垂直于軌道面的磁場（可視為勻強(qiáng)磁場），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比。忽略摩擦力與重力的影響�，F(xiàn)欲使炮彈的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的方法是（　�。�

A. 只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍

B. 只將電流I增加至原來的2倍

C. 只將炮彈質(zhì)量m減至原來的一半

D. 將炮彈質(zhì)量m減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，其它量不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)，有一個(gè)邊長為L的正方形區(qū)域abcd，其中心位于原點(diǎn)O，邊界分別平行于x軸和y軸，P、Q、M、N是邊界與x軸和y軸的交點(diǎn)。區(qū)域內(nèi)為勻強(qiáng)電場區(qū)，電場強(qiáng)度的大小為E，方向與x軸正方向相同。區(qū)域外為勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直于xOy平面向內(nèi)。一帶正電的粒子從原點(diǎn)O靜止釋放后，從P點(diǎn)射出電場，在磁場中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從Q點(diǎn)射入電場。不計(jì)重力。

（1）求該粒子從P點(diǎn)射出電場時(shí)速度的大小；

（2）該粒子從原點(diǎn)O開始運(yùn)動(dòng)后，經(jīng)過一段時(shí)間第一次到達(dá)正方形區(qū)域在第一象限的端點(diǎn)a，求這段時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN，PQ處于豎直向下的足夠大的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌右端接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置。并與導(dǎo)軌接觸良好�，F(xiàn)使金屬棒以某初速度水平向左運(yùn)動(dòng)。它先后經(jīng)過位置a、b后，到達(dá)位置c處剛好靜止。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，金屬棒經(jīng)過a、b處的速度分別為、，a、b間距離等于b、c間距離，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。下列說法中正確的是（ ）

A. 金屬棒運(yùn)動(dòng)到a處時(shí)的加速度大小為

B. 金屬棒運(yùn)動(dòng)到b處時(shí)通過電阻R的電流方向由N指向Q

C. 金屬棒在a→b過程中通過電阻R的電荷量是b→c的2倍

D. 金屬棒在a處的速度是其在b處速度的2倍

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