【題目】如圖，三棱鏡的橫截面為直角三角形 ABC， ∠A=30°， ∠B=60°， BC 邊長(zhǎng)度為 L，一束垂直于 AB 邊的光線自 AB 邊的 P 點(diǎn)射入三棱鏡， AP 長(zhǎng)度 d＜L，光線在 AC 邊同時(shí)發(fā)生反射和折射，反射光線和折射光線恰好相互垂直，已知光在真空中的速度為 c。求：

（1）三棱鏡的折射率；

（2）光從 P 點(diǎn)射入到第二次射出三棱鏡經(jīng)過(guò)的時(shí)間。

【答案】（1）（2）

【解析】

(1)光線到達(dá)AC邊的O點(diǎn)，入射角為i，折射角為r.

由題意可得：i+r=90

i=30

所以r=60

可得三棱鏡的折射率n=

(2)光線反射到AB邊的M點(diǎn)，入射角為i′=60

因?yàn)閟ini′=>=sinC，得i′>C，所以光線在M點(diǎn)發(fā)生全反射，不會(huì)射出三棱鏡。

PQ=dtan30=

QM=2PQ

MN=(2d)cos30=(Ld)

光在三棱鏡中傳播速度為：v=c/n

光從P從P點(diǎn)射入到第二次射出三棱鏡經(jīng)過(guò)的時(shí)間為：t=（PQ+QM+MN）/v

聯(lián)立解得：t=

答：(1)三棱鏡的折射率是；

(2)光從P點(diǎn)射入到第二次射出三棱鏡經(jīng)過(guò)的時(shí)間是.

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：

【題目】一圓筒的橫截面如圖所示，其圓心為O.筒內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。圓筒下面有相距為d的平行金屬板M、N，其中M板帶正電荷，N板帶等量負(fù)電荷，兩板間的電壓為U。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子自M板邊緣的P處由靜止釋放，經(jīng)N板的小孔S以某一速度v沿半徑SO方向射入磁場(chǎng)中。粒子與圓筒發(fā)生兩次碰撞后剛好從S孔射出，設(shè)粒子與圓筒碰撞過(guò)程中沒(méi)有動(dòng)能損失，且電荷量保持不變，在不計(jì)重力的情況下，求：

(1)帶電粒子從S射入圓形磁場(chǎng)的速度v的大�。�

(2)帶電粒子的軌道半徑

(3) 圓筒的半徑R；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)線和坐標(biāo)平面xOy平行，以原點(diǎn)O為圓心，半徑為r=10cm的圓周上任意一點(diǎn)P的電勢(shì)，θ為O、P兩點(diǎn)的連線與x軸正方向所成的角， A、B、C、D為圓周與坐標(biāo)軸的四個(gè)交點(diǎn)，如圖所示。

（1）求該勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向。

（2）若在圓周上D點(diǎn)處有一個(gè)α粒子源，能在xOy平面內(nèi)發(fā)射出初動(dòng)能均為200eV的α粒子（氦核）。當(dāng)發(fā)射的方向不同時(shí)，α粒子會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上不同的點(diǎn)，在所有的這些點(diǎn)中，α粒子到達(dá)哪一點(diǎn)的動(dòng)能最大？最大動(dòng)能是多少eV？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在光滑水平面上有一質(zhì)量為2 kg的物體，受幾個(gè)水平面內(nèi)的共點(diǎn)力作用做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度大小v=1m/s。現(xiàn)突然將與速度方向相反，大小為2 N的力水平旋轉(zhuǎn)90°，從此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，下列關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是（ ）

A. t=1s時(shí)，物體的速度方向與初速度方向成45°角

B. t=1s時(shí)，物體的速度大小為 m/s

C. 第1s內(nèi)物體的位移為1.5m

D. 與勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)相比，物體對(duì)水平面的壓力減少了2N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平圓盤(pán)上沿半徑方向放置用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）。A和B距軸心O的距離分別為rA=R，rB=2R，且A、B與轉(zhuǎn)盤(pán)之間的最大靜摩擦力都是fm，兩物塊A和B隨著圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，始終與圓盤(pán)保持相對(duì)靜止。則在圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度從0緩慢增大的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. B所受合外力一直等于A所受合外力

B. A受到的摩擦力一直指向圓心

C. B受到的摩擦力一直指向圓心

D. A、B兩物塊與圓盤(pán)保持相對(duì)靜止的最大角速度為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面D處有一固定障礙物，一個(gè)直角三角形滑塊P斜面光滑，傾角為θ，水平底面粗糙。頂點(diǎn)A到底面的高度h=0.45m。在其頂點(diǎn)A處放一個(gè)小物塊Q，與斜面不粘連，且最初系統(tǒng)靜止不動(dòng)，滑塊的C端到D的距離L=0.4m�，F(xiàn)在滑塊左端施加水平向右的推力F=36N，使二者相對(duì)靜止一起向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)C端撞到障礙物時(shí)立即撤去推力F，滑塊P立即以原速率反彈。已知滑塊P的質(zhì)量M=3.5kg，小物塊Q的質(zhì)量m=0.5kg，P與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4（取g=10m/s2）求：

(1)斜面傾角θ的正切值tanθ；

(2)Q與斜面分離后，是先與斜面相碰還是直接落到水平面上？若先與斜面相碰，則碰撞前一瞬間的速度v是多大？若直接落到水平面上，則第一次落到水平面時(shí)的位置到該時(shí)刻滑塊P上B端的距離x是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為θ＝30°的斜面上，固定一寬度L＝0.25m的平行光滑金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑線變阻器，電源電動(dòng)勢(shì)E＝3.0V，內(nèi)阻r＝1.0Ω．一質(zhì)量m＝0.02kg的金屬桿ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好，當(dāng)滑線變阻器接入電路的阻值為R時(shí)，ab中電流大小I＝0.5A，此時(shí)桿恰好靜止在導(dǎo)軌上。整個(gè)裝置處于垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)，取g＝10m/s2．求：

（1）R的大��；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（3）若只改變磁場(chǎng)，使金屬桿ab仍靜止在軌道上面，且對(duì)軌道的壓力恰好為零。求此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】冬季已來(lái)臨，正在讀高一的某學(xué)生設(shè)想給家里朝北的店面房裝一個(gè)門(mén)簾。如圖1是他設(shè)計(jì)的門(mén)簾懸掛示意圖，相隔一定距離的兩個(gè)相同的光滑小滑輪A、B固定在等高的水平線上AB =4cm，總長(zhǎng)為12cm的不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩套在兩小滑輪上，示意圖中用C重塊代替厚重的門(mén)簾，質(zhì)量為mC =1kg。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）

（1）現(xiàn)讓門(mén)簾靜止懸掛在空中如圖1，求繩中拉力的大小；

（2）若顧客施加水平推力F推門(mén)簾進(jìn)入，簡(jiǎn)化為此時(shí)C恰好懸于B端的正下方，BC =3cm。如圖2所示，求此狀態(tài)下繩中拉力大小和水平推力F的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的氣缸內(nèi)壁光滑，橫截面積S=3×10-3m2，活塞的質(zhì)量為m=1.5kg，厚度不計(jì)，在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng)，B到氣缸底部的距離為0.5m，A、B之間的距離為0.2m，外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，開(kāi)始時(shí)活塞停在B處，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9p0，溫度為27℃，現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直至287℃，取g=10m/s2．求：

（1）活塞剛離開(kāi)B處時(shí)氣體的溫度；

（2）缸內(nèi)氣體的最后壓強(qiáng)．

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