【題目】某柱形均勻透明玻璃構(gòu)件的縱截面如圖所示,左側(cè)ABC區(qū)域?yàn)榈妊苯侨切危?/span>AB長為L,右側(cè)區(qū)域?yàn)榘雸A,BC為直徑,下側(cè)平行AB放置光屏MN,BC與MN垂直,F(xiàn)有一束寬度為L的平行光垂直AB邊(不包括A、B兩點(diǎn))射向玻璃構(gòu)件,通過玻璃構(gòu)件后從右側(cè)射出在光屏上形成光斑。已知該玻璃構(gòu)件對該光的折射率為,光在真空中的傳播速度為c。(可能用到,結(jié)果可用根式表示)求:
(1)光屏上所得光斑左側(cè)與C點(diǎn)的距離;
(2)光在玻璃構(gòu)件中最短的傳播時間。
【答案】(1) (2)
【解析】
做出光在透明玻璃構(gòu)件中的光路圖,在圓弧界面發(fā)生全反射的光線,射向光屏交MN的點(diǎn),與C點(diǎn)最近,根據(jù)幾何關(guān)系可求與C點(diǎn)的距離;由于光線在三角形內(nèi)的路徑長度相等,邊界光線在玻璃中傳播時間最短,根據(jù)幾何關(guān)系可求最短距離,根據(jù)折射率求出光在玻璃中傳播的速度,可求傳播時間。
(i)畫出某條光路圖如圖,光線在AC界面的入射角
由折射定律知,可得臨界角
光在AC界面發(fā)生全反射,水平射向圓弧界面
當(dāng)在圓弧界面的入射角時發(fā)生全反射,邊界光線射向光屏交MN于P點(diǎn),與C點(diǎn)最近
由三角形知識可知
(ii)由于光線在三角形內(nèi)的路徑長度相等,故邊界光線在玻璃中傳播時間最短,其路徑總長度
光在玻璃中傳播速度
光在玻璃中傳播最短時間
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中:
(1)除鐵架臺、鐵夾、交流電源、紙帶、打點(diǎn)計(jì)時器和重物外,還需選用儀器是__________
A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.彈簧秤
(2)該實(shí)驗(yàn)裝置中的一處需要改正_______________________
(3)某同學(xué)改正裝置后得到了一條紙帶,下列正確的是_________
A. 實(shí)驗(yàn)所用打點(diǎn)計(jì)時器是電磁打點(diǎn)計(jì)時器,應(yīng)接在6V直流電源上
B. 實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先釋放重錘,再接通電源
C. 紙帶上點(diǎn)密集的一端是與重物相連的
D.挑選紙帶時應(yīng)注意點(diǎn)跡清晰,第一、二點(diǎn)的間距約為2cm
(4) 某同學(xué)一次實(shí)驗(yàn)中測得如圖所示三段位移,O點(diǎn)為起始點(diǎn),已知打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)間隔為T,則他需要驗(yàn)證O到C過程的機(jī)械能守恒表達(dá)式為_________
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,足夠大的空間范圍內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場。一根長為L=1.0m的絕緣輕質(zhì)細(xì)線一端固定在0點(diǎn),另一端系一帶電小球,小球帶電量為、質(zhì)量為 ,F(xiàn)小球靜止在A點(diǎn),細(xì)線與豎直方向夾角= 37°,(g =10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8,結(jié)果可保留根號)。求:
(1)電場強(qiáng)度的大。
(2)在A點(diǎn)沿垂直細(xì)線方向?qū)π∏蚴┘佣啻蟮臎_量,可確保小球在紙面內(nèi)運(yùn)動的過程中,細(xì)線不松弛;
(3)在原題基礎(chǔ)上加垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 2T的勻強(qiáng)磁場,若在A點(diǎn)讓小球獲得沿垂直細(xì)線方向的m/s的速度,求小球在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)做順時針圓周運(yùn)動時細(xì)線上的最小拉力。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】長為L的水平極板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,如圖所示.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,板間離也為L,極板不帶電.現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(不計(jì)重力),從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度v水平射入磁場,欲使粒子不打在極板上,粒子的速度范圍為______。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一個物塊從斜面底端沖上足夠長的斜面后,返回到斜面底端。已知小物塊沖上斜面的初動能為E,它返回斜面底端的速度大小為v,克服摩擦阻力做功為E。若小物塊沖上斜面的初動能變?yōu)?/span>3E,則
A. 返回斜面底端時動能為
B. 返回斜面底端時速度大小為
C. 從出發(fā)到返回斜面底端,克服摩擦阻力做功為
D. 從出發(fā)到返回斜面底端,機(jī)械能減少
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在用“落體法”做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時,小明選擇一條較為滿意的紙帶,如圖甲所示
(1)此實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)當(dāng)是讓重物做自由落體運(yùn)動,________(填“需要”或“不需要”)測出重物的質(zhì)量。
(2)為減少阻力對實(shí)驗(yàn)的影響,下列操作可行的是________.
A.選用流線型的重錘
B.安裝打點(diǎn)計(jì)時器使兩限位孔在同一豎直線上
C.釋放紙帶前,手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直
D.重錘下落中手始終提住紙帶上端,保持紙帶豎直
(3)小明用實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)畫出的v2-h圖象如圖乙所示,圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是____________________________________________________________________.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2017年,人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程,在兩顆中子星合并前約100 s時,它們相距約400 km,繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動12圈,將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體,由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識,可以估算出這一時刻兩顆中子星( )
A. 質(zhì)量之積
B. 質(zhì)量之和
C. 速率之和
D. 各自的自轉(zhuǎn)角速度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度,A由靜止開始沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到達(dá)同一水平面,則下列說法不正確的是
A. 到達(dá)底端時重力的瞬時功率
B. 重力對兩物體做的功相同
C. 整個過程中,兩物體機(jī)械能的改變量不同
D. 到達(dá)底端時兩物體的動能相同,速度大小相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測量,即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟:
A. 按照圖示的裝置安裝器件;
B. 將打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的“直流輸出”上;
C. 用天平測出重錘的質(zhì)量;
D. 先釋放懸掛紙帶的夾子,然后接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E. 測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;
F. 根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.
其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是______ 將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在橫線處
供選擇的重物有以下四個,應(yīng)選擇______ .
A. 質(zhì)量為100g的木球 質(zhì)量為10g的砝碼
質(zhì)量為200g的鉤碼 質(zhì)量為10g的塑料球
實(shí)驗(yàn)中,若選用質(zhì)量的重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列點(diǎn)如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶,O為第一個點(diǎn)速度恰好為零,每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出,選連續(xù)的3個計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C作為測量的點(diǎn),如圖所示,經(jīng)測量知道A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為、、已知打點(diǎn)計(jì)時器的頻率為50Hz,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>.
根據(jù)以上數(shù)據(jù),可計(jì)算出打B點(diǎn)時的速度 ______;重物由O點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),重力勢能減少了
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