(2011?武漢二模)如圖所示,OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面,OD為直徑,一束由紫光和紅光組成的復(fù)色光沿AO方向從真空射入玻璃,紫光、紅光分別從B、C點射出.設(shè)紫光由O到B的傳播時間為tB,紅光由O到C的傳播時間為tC,則(  )
分析:研究任一光線,根據(jù)v=
c
n
求光在玻璃中的速度;由幾何知識求得光在玻璃通過的路程,即可得到光在玻璃傳播時間的表達式,再進行比較.
解答:解:設(shè)任一光線的入射角為i,折射角為r,光在玻璃中傳播的路程是S,半圓柱的半徑為R.
則光在玻璃中的速度為:v=
c
n
;
由幾何知識得:S=2Rcos(90°-r)=2Rsinr,
則光在玻璃傳播時間為:t=
S
v
=
2Rsinr
c
n
=
2Rnsinr
c

由折射定律得:nsinr=sini
則得:t=
2Rsini
c

由題知,入射角i相同,R、c相等,所以時間t相同,故C正確.
故選:C.
點評:解決本題的關(guān)鍵是運用幾何知識、光速公式和折射定律推導(dǎo)出時間表達式,要用運用數(shù)學(xué)知識分析幾何光學(xué)的意識和能力.
練習冊系列答案
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(1)小滑塊最終的速度大;
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②適當調(diào)節(jié)兩光電門1、2的位置,由刻度尺讀出兩光電門的高度差為h1,用吸球器控制使小球自由下落,由光電計時器讀出小球從光電門1到光電門2的時間,重復(fù)數(shù)次,求出時間的平均值為t1
③光電門1不動,改變光電門2的位置,由刻度尺讀出兩光電門的高度差為h2,用吸球器控制使小球自由下落,由光電計時器讀出小球由光電門1到光電門2的時間,重復(fù)數(shù)次,求出時間的平均值為t2
④計算重力加速度值g.
請回答下列問題:
(1)在步驟③中光電門1的位罝保持不動的目的是
B
B

A、保證小球每次從光電門1到光電門2的時間相同
B、保證小球每次通過光電門1時的速度相同
C、保證小球每次通過光電門1時的重力加速度相同
(2)用測得的物理量表示重力加速度值g=
2(h1t2-h2t1)
t1t2(t1-t2)
2(h1t2-h2t1)
t1t2(t1-t2)

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