【題目】一玻璃立方體中心有一點狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜,以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過一次折射不能透出立方體。已知該玻璃的折射率為,求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值。

【答案】

【解析】

試題分析如圖,考慮從玻璃立方體中心O點發(fā)出的一條光線,假設它斜射到玻璃立方體上表面發(fā)生折射。根據(jù)折射定律有 (1分)

式中,n是玻璃的折射率,入射角等于θ,α是折射角。

現(xiàn)假設A點是上表面面積最小的不透明薄膜邊緣上的一點。由題意,在A點剛好發(fā)生全反射,故 (1分)

設線段OA在立方體上表面的投影長為RA,由幾何關系有(2分)

式中a為玻璃立方體的邊長,有①②③式得(1分)

由題給數(shù)據(jù)得 (1分)

由題意,上表面所鍍的面積最小的不透明薄膜應是半徑為RA的圓。所求的鍍膜面積S′與玻璃立方體的表面積S之比為(2分)

⑤⑥式得(1分)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質量為m1=8kg的物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結點為O,輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質量為m2的人相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°,物體甲及人均處于靜止狀態(tài).(已知sin 37°=06,cos 37°=08,g10 m/s2.設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)求:

1)輕繩OA、OB的拉力為多大?

2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?

3)若人的質量m2="45" kg,人與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ=025,則欲使人在水平面上不滑動,物體甲的質量m1最大不能超過多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】

A. 如果木塊一直靜止于長木板上,則木塊所受重力和支持力的合力逐漸增大

B. 如果木塊一直靜止于長木板上,則木塊所受重力、支持力和靜摩擦力的合力逐漸增大

C. 如果木塊一直靜止于長木板上,則木塊所受重力和靜摩擦力的合力逐漸增大

D. 如果θ一直增大到90°,則木塊所受的摩擦力一直增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,M、N為兩個固定的等量同種正電荷,在其連線的中垂線上的P點放一個靜止的負電荷(重力不計),下列說法中正確的是( )

A. PO,可能加速度越來越小,速度越來越大

B. PO,可能加速度先變大,再變小,速度越來越大

C. 越過O點后,電勢能越來越大,直到速度為零

D. 越過O點后,動能越來越大,直到電勢能為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是:

A. 電子在核外繞核旋轉,向心力為萬有引力。

B. 一個氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級,該氫原子吸收光子,能量增加。

C. 根據(jù)α粒子散射實驗,盧瑟福提出了原子的核式結構模型。

D. 光電子的最大初動能隨著入射光的強度增大而增大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學測量阻值約為25kΩ的電阻Rx,現(xiàn)備有下列器材:

A電流表量程100μA,內阻約為2kΩ;

B電流表量程500μA,內阻約為300Ω;

C電壓表量程15V,內阻約為100kΩ

D電壓表量程50V,內阻約為500kΩ;

E直流電源20V,允許最大電流1A

F滑動變阻器最大阻值1kΩ,額定功率1W;

G電鍵和導線若干

1電流表應選 ,電壓表應選 .(填字母代號

2為保證實驗順利進行,并使測量誤差盡量減小,請你在圖1方框中給該同學設計出實驗電路圖,并用筆畫線代替導線,連接圖2電路

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下說法正確的是

A當分子間距離增大時,分子間作用力減小,分子勢能增大

B已知某物質的摩爾質量為M,密度為ρ,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該種物質的分子體積為V0

C自然界一切過程能量都是守恒的,符合能量守恒定律的宏觀過程都能自然發(fā)生

D液晶既具有液體的流動性,又具有單晶體的光學向異性的特點

E一定質量的理想氣體,壓強不變,體積增大,分子平均動能增加

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一豎直放置的絕熱氣缸,內壁豎直, 頂部水平,并且頂部安裝有體積可以忽略的電熱絲,在氣缸內通過絕熱活塞封閉著一定質量的氣體,氣體的溫度為T0,絕熱活塞的質量為m,橫截面積為S0。若通過電熱絲緩慢加熱,使得絕熱活塞由與氣缸底部相距h的位置下滑至2h的位置,此過程中電熱絲放出的熱量為Q,已知外界大氣壓強為p0,重力加速度為g,并且可以忽略活塞與氣缸壁之間的摩擦和氣體分子之間的相互作用,求:

i在活塞下滑過程中,缸內氣體溫度的增加量△T;

ii在活塞下滑過程中,缸內氣體內能的增加量△U。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下關于磁場和磁感應強度B的說法,正確的是( )

A. 磁場中某點B的大小,跟放在該點的試探電流元的情況有關

B. 磁場中某點的磁感應強度的方向垂直于該點的磁場方向

C. 穿過線圈的磁通量為零的地方,磁感應強度不一定為零

D. 磁感應強度越大的地方,穿過線圈的磁通量也一定越大

查看答案和解析>>

同步練習冊答案