16.如圖所示,一透明半圓柱體橫截面半徑為R,長(zhǎng)為L(zhǎng),折射率為n=1.55.一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入,部分柱面有光線射出.求該部分柱面的面積.(sin$\frac{2}{9}$π=$\frac{1}{1.55}$)

分析 作出半圓柱體的橫截面.光線在透光的邊界恰好發(fā)生全反射,入射角等于臨界角,即可由折射定律求出光線在柱面上的入射角,由幾何知識(shí)求面積S.

解答 解:半圓柱體的橫截面如圖所示,OO′為半徑,設(shè)從A點(diǎn)入射的光線在B點(diǎn)處恰好滿足全反射條件,入射角恰好等于臨界角C,則由折射定律得:n=$\frac{1}{sinθ}$=$\frac{1}{1.55}$
得θ=$\frac{2π}{9}$
由幾何關(guān)系得:∠OO′B=θ
則有光線從柱面射出的柱面面積S=2θ•R•L=$\frac{4π}{9}•RL$
答:該部分柱面的面積S是$\frac{4π}{9}•RL$

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要掌握全反射及其產(chǎn)生條件,結(jié)合幾何知識(shí)求解即可.

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

9.如圖所示AB段為一傾角為37°的粗糙斜面,BC為一光滑的水平面,物體M自斜面的A點(diǎn)由靜止自由下滑,已知M與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,A點(diǎn)離水平面的豎直高度H=2.4m.一質(zhì)量為m的小球由一長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.5m的輕質(zhì)細(xì)線系于C點(diǎn)正上方,且小球置于C點(diǎn)但對(duì)水平面的壓力恰好為零.M運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)與m相碰后,m恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),M落在圖中E點(diǎn).已知CD=0.8m,DE=1.2m.求:兩物體的質(zhì)量之比M:m=?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:2016-2017學(xué)年山東省菏澤市高二上學(xué)期期中考物理B卷(解析版) 題型:選擇題

下面是某同學(xué)對(duì)電場(chǎng)中的一些概念及公式的理解,其中正確的是 ( )

A. 根據(jù)真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式可知,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與場(chǎng)源電荷所帶電荷量有關(guān)

B. 根據(jù)電勢(shì)差的定義式可知,帶電荷量為1C的正電荷,從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功為1J,則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB=1V

C. 根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式可知,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷所帶的電荷量成反比

D. 根據(jù)電容的定義式可知,電容器的電容與其所帶電荷量成正比,與兩極板間的電壓成反比

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.“蹦極”是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng).如圖所示,某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落,圖中的a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置,c點(diǎn)是人所能到達(dá)的最低位置,b點(diǎn)是人靜止懸吊著時(shí)的平衡位置.人在從P點(diǎn)下落到最低位置c點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.在Pa段人做自由落體運(yùn)動(dòng),處于失重狀態(tài),人受的重力減小了
B.在ab段,人在加速運(yùn)動(dòng),人處于失重狀態(tài)
C.在bc段,人在減速運(yùn)動(dòng),人處于超重狀態(tài)
D.在c位置,人的速度為零,處于平衡狀態(tài)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.粗細(xì)均勻、全長(zhǎng)為L(zhǎng)米的鏈條,對(duì)稱地掛在輕小而光滑的定滑輪上如圖.輕輕拉動(dòng)一下鏈條的一端,使它從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),則鏈條脫離滑輪的瞬間,其速度的大小為( 。
A.$\sqrt{gL}$B.$\frac{1}{2}\sqrt{gL}$C.$\sqrt{2gL}$D.$\frac{1}{2}\sqrt{2gL}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.如圖所示,在光滑的水平面上放著甲、乙兩個(gè)物塊,甲的質(zhì)量是乙的2倍,開(kāi)始物體乙靜止,在乙上系有一個(gè)輕質(zhì)彈簧.物塊甲以速度υ向乙運(yùn)動(dòng).在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( 。
A.甲動(dòng)量的變化量大小等于乙動(dòng)量的變化量大小
B.彈簧壓縮量最大時(shí),甲的速度為零
C.當(dāng)乙的速度最大時(shí),甲的速度向右
D.當(dāng)乙的速度最大時(shí),甲的速度為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.以一定的初速度豎直上拋一小球,上升的最大高度為h,小球的質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)中所受空氣的阻力大小恒為f,則從拋出至回到拋出點(diǎn)的過(guò)程中,重力和空氣阻力對(duì)小球做的功分別為( 。
A.0,-2fhB.2mgh,0C.2mgh,2fhD.0,0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.如圖所示,矩形線圈的長(zhǎng)L1=0.2m,寬L2=0.1m,加外力使其在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速n=10r/s,線圈的匝數(shù)N=10匝,線圈的電阻r=4Ω,從圖示位置(線圈平面平行于磁場(chǎng)方向)開(kāi)始計(jì)時(shí),求:
(1)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的最大值Im及變化頻率(結(jié)果可保留π,下同)
(2)寫(xiě)出感應(yīng)電流的瞬時(shí)表達(dá)式
(3)轉(zhuǎn)一圈過(guò)程中外力所做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.如圖中四個(gè)圖表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I和安培力F三者方向之間的相互關(guān)系,其中不正確的是( 。
A.B.C.D.

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