【題目】如圖所示為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的橫截面圖．圓弧CD是半徑為R的四分之一圓周，圓心為O．光線從AB面上的M點(diǎn)入射，入射角i=60°，光進(jìn)入棱鏡后恰好在BC面上的O點(diǎn)發(fā)生全反射，然后由CD面射出．已知OB段的長度為l=6cm，真空中的光速c=3.0×108m/s．求：

（Ⅰ）透明材料的折射率n；
（Ⅱ）光從M點(diǎn)傳播到O點(diǎn)所用的時(shí)間t．

【答案】解：（Ⅰ）設(shè)光線在AB面的折射角為r，根據(jù)折射定律得：

n= …①

設(shè)棱鏡的臨界角為C．由題意，光線在BC面恰好發(fā)生全反射，得到 sinC= …②

由幾何知識(shí)可知，r+C=90°…③

聯(lián)立以上各式解出 n=

（Ⅱ）光在棱鏡中傳播速度v=

由幾何知識(shí)得，MO= =nl

故光從M點(diǎn)傳播到O點(diǎn)所用的時(shí)間 t= = = s=3.5×10﹣10s

答：（Ⅰ）透明材料的折射率n為 ；（Ⅱ）光從M點(diǎn)傳播到O點(diǎn)所用的時(shí)間t為3.5×10﹣10s．


【解析】（Ⅰ）光線射入棱鏡后射在BC面上的O點(diǎn)并恰好在BC面上發(fā)生全反射．根據(jù)折射定律分別研究光線在AB面上的折射和在BC面的全反射，即可求解折射率．（Ⅱ）由公式v= 求出光在棱鏡中傳播速度，由幾何關(guān)系求出MO間的距離，即可求得時(shí)間t．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解光的折射(光由一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，在兩種介質(zhì)的界面上將發(fā)生光的傳播方向改變的現(xiàn)象叫光的折射)．

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】如圖所示，質(zhì)量相等的甲、乙兩人所用繩子相同，甲拉住繩子懸在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)；乙拉住繃緊繩子的中點(diǎn)把繩子拉斷了．則（　　）

A. 繩子對(duì)甲的拉力小于甲的重力

B. 繩子對(duì)甲的拉力大于甲對(duì)繩子的拉力

C. 乙拉斷繩子前瞬間，繩上的拉力一定小于乙的重力

D. 乙拉斷繩子前瞬間，繩上的拉力一定大于乙的重力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度﹣時(shí)間圖線如圖所示．已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)，在0～5s，5～10s，10～15s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3 ， 則（ ）

A.F1＜F2
B.F2＞F3
C.F1＞F3
D.F1=F3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的物體，放在一固定斜面上，當(dāng)斜面傾角為30°時(shí)恰能沿斜面勻速下滑。保持斜面傾角為30°，對(duì)物體施加一水平向右的恒力F，使物體沿斜面勻速向上滑行（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）。若增大斜面傾角，當(dāng)傾角超過某一臨界角θ0 時(shí)，則不論水平恒力F多大，都不能使物體從靜止開始沿斜面向上滑行，已知重力加速度為g，試求：

（1）物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

（2）水平恒力F的大�。�

（3）這一臨界角θ0的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究小組同學(xué)要測(cè)量一個(gè)未知電源的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)電阻r．手邊的實(shí)驗(yàn)器材有：
待測(cè)電源 （電動(dòng)勢(shì)E約為4V，內(nèi)阻r 約為0.8Ω），電壓表V（量程為1V，內(nèi)阻RV約為
1KΩ），滑動(dòng)變阻器R1（0～10.0Ω），滑動(dòng)變阻器R2（0～100.0Ω），電阻箱R3（0～99.99Ω），
電阻箱R4（0～2.999KΩ），定值電阻R0（阻值為10Ω），開關(guān)S，導(dǎo)線若干．

（1）由于電壓表V的量程太小，需將電壓表量程擴(kuò)大為3V，則應(yīng)測(cè)量此電壓表的內(nèi)阻RV ， 該小組同學(xué)依據(jù)圖甲電路進(jìn)行測(cè)量，步驟如下：
①S 斷開，使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P處于最左端a，并將電阻箱的阻值調(diào)為零；
②閉合S，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P由左端緩慢向右滑動(dòng)，當(dāng)電壓表的讀數(shù)為滿偏值時(shí)，滑動(dòng)片P停止滑動(dòng)；
③保持滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電壓表的讀數(shù)為滿偏值的一半時(shí)，記下電阻箱的阻值Ra=995Ω．該實(shí)驗(yàn)中電阻箱應(yīng)選用 ， 滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 ． （填入器材所對(duì)應(yīng)的符號(hào)）
從以上步驟測(cè)得的數(shù)據(jù)可得，要改裝成量程為3V的電壓表，該電壓表應(yīng)串聯(lián)的分壓電阻Rb=Ω．
（2）研究小組的同學(xué)利用題給的電壓表（表盤未改動(dòng)）串聯(lián)分壓電阻Rb構(gòu)成量程為3V的電壓表后，設(shè)計(jì)了圖乙的電路測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)電阻r．為了使電壓表的讀數(shù)隨電阻箱的阻值改變而有較大的變化，在干路上連接了一個(gè)阻值為R0的定值電阻，實(shí)驗(yàn)過程中通過改變電阻箱的阻值R得到多組對(duì)應(yīng)電壓表的讀數(shù)值U．導(dǎo)出的 與 的函數(shù)關(guān)系式為；由此作出 的圖象如圖丙所示，得到圖線的截距為b，斜率為k．則電源電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為； 內(nèi)阻的表達(dá)式為 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，密閉氣缸兩側(cè)與一U形管的兩端相連，氣缸壁導(dǎo)熱；U形管內(nèi)盛有密度為ρ=7.5×102kg/m3的液體．一活塞將氣缸分成左、右兩個(gè)氣室，開始時(shí)，左氣室的體積是右氣室的體積的一半，氣體的壓強(qiáng)均為P0=4.5×103Pa．外界溫度保持不變．緩慢向右拉活塞使U形管兩側(cè)液面的高度差h=40cm，求此時(shí)左、右兩氣室的體積之比，取重力加速度大小g=10m/s2 ， U形管中氣體的體積和活塞拉桿的體積忽略不計(jì)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲車以10m/s的速度在平直的公路上勻速行駛，乙車以4m/s的速度與甲車同向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲車經(jīng)過乙車旁邊開始以0.5m/s2的加速度剎車，從甲車剎車開始計(jì)時(shí)，求：

（1）乙車在追上甲車前，兩車相距最大的距離．

（2）乙車追上甲車所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶電平行板間勻強(qiáng)電場豎直向上，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，某帶電小球從光滑軌道上的a點(diǎn)自由滑下，經(jīng)軌道端點(diǎn)P進(jìn)入板間后恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)使小球從稍低些的b點(diǎn)開始自由滑下，在經(jīng)過P點(diǎn)進(jìn)入板間后的運(yùn)動(dòng)過程中，以下分析中不正確的是（ ）

A.其動(dòng)能將會(huì)增大
B.其電勢(shì)能將會(huì)增大
C.小球所受的洛倫茲力將會(huì)逐漸增大
D.小球受到的電場力將會(huì)增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，不能表明電流能產(chǎn)生磁場的是（ ）

A.圖甲中，導(dǎo)線通電后磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.圖乙中，通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用
C.圖丙中，當(dāng)電流方向相同時(shí)，導(dǎo)線相互靠近
D.圖丁中，當(dāng)電流方向相反時(shí)，導(dǎo)線相互遠(yuǎn)離

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