19.如圖,三棱鏡的橫截面為等腰三角形ABC,∠B=∠C=θ,MN為光屏,一束很細(xì)的紅光垂直棱鏡的側(cè)面AB射入,直接到達(dá)AC面并恰好發(fā)生全反射現(xiàn)象.
(i)求三棱鏡對(duì)紅光的折射率;
(ii)若另有一束很細(xì)的白光,平行于紅光方向射向棱鏡的側(cè)面AB,直接到達(dá)AC面,則光屏MN上是否出現(xiàn)除紅光以外的其他色光?為什么?(不考慮光在棱鏡內(nèi)的多次反射情況)

分析 (i)光線到達(dá)AC面并恰好發(fā)生全反射現(xiàn)象,入射角等于臨界角C,由幾何關(guān)系求出臨界角C,再由sinC=$\frac{1}{n}$求三棱鏡對(duì)紅光的折射率.
(ii)白光是由七種不同色光組成的,紅光的折射率最小,臨界角最大,根據(jù)全反射條件分析即可.

解答 解:(1)由題知:光線到達(dá)AC面并恰好發(fā)生全反射現(xiàn)象,入射角等于臨界角C,由幾何關(guān)系得:
 C=∠A=180°-2θ
由sinC=$\frac{1}{n}$知,n=$\frac{1}{sin2θ}$
(ii)光屏MN上不會(huì)出現(xiàn)除紅光外的其他色光.
因?yàn)楦鞣N色光中,紅光的折射率最小,臨界角最大.當(dāng)紅光發(fā)生全反射時(shí),其他色光在棱鏡AC面上的入射角都大于其臨界角,都發(fā)生全反射現(xiàn)象,所以沒有其他色光從AC面折射到光屏.
答:
(i)三棱鏡對(duì)紅光的折射率是$\frac{1}{sin2θ}$.
(ii)光屏MN上不會(huì)出現(xiàn)除紅光外的其他色光.因?yàn)楦鞣N色光中,紅光的折射率最小,臨界角最大.當(dāng)紅光發(fā)生全反射時(shí),其他色光在棱鏡AC面上的入射角都大于其臨界角,都發(fā)生全反射現(xiàn)象,所以沒有其他色光從AC面折射到光屏.

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要理解全反射現(xiàn)象,掌握其產(chǎn)生的條件,知道臨界角其實(shí)是入射角,能靈活運(yùn)用幾何關(guān)系求解入射角.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的干涉現(xiàn)象,露珠呈現(xiàn)的彩色的是光的色散現(xiàn)象
B.電磁波中電場(chǎng)能量最大時(shí),磁場(chǎng)能量為零;磁場(chǎng)能量最大時(shí),電場(chǎng)能量為零
C.照相機(jī)鏡頭上會(huì)鍍一層膜,有時(shí)會(huì)在鏡頭前加一個(gè)偏振片,這樣做都是為了增加光的透射強(qiáng)度
D.火箭以接近光速飛越地球,火箭上的人看到的火箭的長(zhǎng)度比地球上的人看到的火箭的長(zhǎng)度長(zhǎng)

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10.如圖所示,兩平行光滑金屬導(dǎo)軌由兩部分組成,左面部分水平,右面部分為半徑r=0.5m的豎直半圓,兩導(dǎo)軌間距離d=0.3m,導(dǎo)軌水平部分處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩導(dǎo)軌電阻不計(jì).有兩根長(zhǎng)度均為d的金屬棒ab、cd,均垂直導(dǎo)軌置于水平導(dǎo)軌上,金屬棒ab、cd的質(zhì)量分別為m1=0.2kg、m2=0.1kg,電阻分別為R1=0.1Ω,R2=0.2Ω.現(xiàn)讓ab棒以v0=10m/s的初速度開始水平向右運(yùn)動(dòng),cd棒進(jìn)入圓軌道后,恰好能通過(guò)軌道最高點(diǎn)PP′,cd棒進(jìn)入圓軌道前兩棒未相碰,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)ab棒開始向右運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒的加速度a0;
(2)cd棒進(jìn)入半圓軌道時(shí)ab棒的速度大小v1;
(3)cd棒進(jìn)入半圓軌道前ab棒克服安培力做的功W.

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7.關(guān)于電磁波,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.電磁波在真空和介質(zhì)中的傳播速度相同
B.周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā),形成電磁波
C.電磁波譜中的無(wú)線電波與可見光相比,更容易產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象
D.電磁振蕩可以產(chǎn)生電磁波,若波源的電磁振蕩停止,其發(fā)射到空間的電磁波隨即消失
E.反射電磁波是為了用它傳遞某種信號(hào),載有信號(hào)的電磁波可以在真空中傳播也可以通過(guò)光纜傳輸

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14.最近北京的馬路邊出現(xiàn)了某種新型的共享單車,如圖甲所示,這種單車外觀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒有鏈條,但單車質(zhì)量比普通自行車大,達(dá)到了 25kg.如圖乙所示,單車的車鎖內(nèi)集成了嵌入式芯片、GPS模塊和SIM卡等,便于監(jiān)控單車在路上的具體位置,實(shí)現(xiàn)防盜.同時(shí)手機(jī)APP上有定位系統(tǒng),也能隨時(shí)了解單車的實(shí)時(shí)位置;手機(jī)還可以通過(guò)掃描二維碼自動(dòng)開鎖,關(guān)鎖后APP就顯示計(jì)時(shí)、計(jì)價(jià)等信息.此外,單車能夠在騎行過(guò)程中為車內(nèi)電池充電,滿足定位和自動(dòng)開鎖等過(guò)程中的用電.根據(jù)以上信 息下列說(shuō)法不正確是( 。
A.單車比普通自行車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更容易改
B.單車某個(gè)時(shí)刻的準(zhǔn)確位置信息是借助通訊衛(wèi)星定位確定的
C.單車是利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)充電的
D.單車和手機(jī)之間是利用電磁波傳遞信息的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.某同學(xué)搬一疊書上樓用了時(shí)間t,對(duì)書做功W.此過(guò)程中該同學(xué)對(duì)書做功的平均功率是( 。
A.WtB.W2tC.$\frac{W}{t}$D.$\frac{{W}^{2}}{t}$

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11.云室能顯示射線的徑跡,把云室放在磁場(chǎng)中,從帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲方向和半徑大小就能判斷粒子的屬性.放射性元素A的原子核靜止放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中發(fā)生衰變,放射出粒子并變成新原子核B,放射出的粒子與新核運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,測(cè)得兩圓的半徑之比R1:R2=42:1,且R1=0.2 m.已知α粒子質(zhì)量mα =6.64×10-27 kg,β粒子質(zhì)量mβ=9.1×10-31 kg,普朗克常量取h=6.6×10-34 J•s,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.新原子核B的核電荷數(shù)為84
B.放射性元素A原子核發(fā)生的是β衰變
C.衰變放射出的粒子的速度大小為2.4×107 m/s
D.如果A原子核衰變時(shí)釋放出一種頻率為1.2×1015 Hz的光子,那么這種光子能使逸出功為4.54 eV 的金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng)

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5.如圖1所示,長(zhǎng)L=4m、質(zhì)量M=2kg的木板放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略、質(zhì)量為m=2kg的物塊,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,開始時(shí)物塊與木板都處于靜止?fàn)顟B(tài),取g=10m/s2,求:
(1)若對(duì)物塊施加方向水平向右F=4N的恒定拉力,物塊和木板加速度大;
(2)若對(duì)物塊施加方向水平向右F=20N的恒定拉力,物塊和木板加速度大;
(3)若對(duì)物塊施加大小變化方向水平向右的拉力F,請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出木板受到的摩擦力Ff隨拉力F大小變化的圖象.(要有分析過(guò)程)

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6.汽車在水平面上剎車,其位移與時(shí)間的關(guān)系是x=24t-6t2,則它在前3s內(nèi)的平均速度.

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