13.如圖是透明半球的截面圖,球半徑為R,O為截面的圓心,AB為半球直徑,MN為半球的軸線垂直于AB,一束單色光平行于MN入射,有兩束光分別從半球上B、C兩點(diǎn)射出,其中從C點(diǎn)射出的光束交MN于D點(diǎn),且CD=R.
(1)求透明半球?qū)υ搯紊獾恼凵渎蕁;
(2)若換用另一束單色光仍從原位置沿原方向入射,C點(diǎn)無光線射出,求半球?qū)@束單色光的折射率n′滿足的條件.

分析 (1)作出光路圖,結(jié)合幾何關(guān)系求解出在C點(diǎn)的入射角和折射角,根據(jù)折射定律求解折射率;
(2)若換用另一束單色光仍從原位置沿原方向入射,C點(diǎn)無光線射出,說明了發(fā)生了全反射現(xiàn)象,臨界情況是入射角等于全反射臨界角.

解答 解:(1)作出光路圖,如圖所示:

圖標(biāo)出的三個(gè)θ角相等,由于3θ=90°,故θ=30°;
故在C點(diǎn),入射角為30°,折射角為60°,故折射率為:
n=$\frac{sin60°}{sin30°}=\sqrt{3}$
(2)若換用另一束單色光仍從原位置沿原方向入射,C點(diǎn)無光線射出,故:
30°≥C
其中:
sinC=$\frac{1}{n′}$
故n′≥2
答:(1)透明半球?qū)υ搯紊獾恼凵渎蕁為$\sqrt{3}$;
(2)若換用另一束單色光仍從原位置沿原方向入射,C點(diǎn)無光線射出,半球?qū)@束單色光的折射率n′滿足的條件為n′≥2.

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是作出光路圖,結(jié)合幾何關(guān)系得到入射角和折射角,然后結(jié)合折射率的定義式列式求解,基礎(chǔ)題目.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖,紙面內(nèi)直線MN左側(cè)邊長為L的正方形區(qū)域OACD中.有方向平行于AC的勻強(qiáng)電場.O處的粒子源沿垂直于AC方向發(fā)射速度為v0的正電粒子,粒子質(zhì)量為m、電荷量為q.粒子恰好從AC的中點(diǎn)P經(jīng)過.不計(jì)粒子重力.   
(1)求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E;
(2)若MN右側(cè)全部空間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,使粒子再次進(jìn)入電場,求磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件:
(3)若MN右側(cè)的磁場僅限于左邊界與MN重合的矩形區(qū)域內(nèi).求粒子從離開P點(diǎn)到再次垂直進(jìn)入電場經(jīng)歷的最長時(shí)間.

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1.如圖甲為小型發(fā)電機(jī)的示意圖,單匝線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動.若從中性面開始計(jì)時(shí)(t=0),線圈中產(chǎn)生的交變電流的電動勢隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示.已知發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)阻r=1.0Ω,外接燈泡的電阻R=9.0Ω,其他電阻不計(jì),求:

(1)交流電壓表的示數(shù)U;
(2)從t=0時(shí)刻起,在△t=0.005s內(nèi),穿過線圈某一橫截面的電荷量q.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,絕熱氣缸固定在水平地面上,氣缸內(nèi)用絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體.開始時(shí)活塞靜止在圖示位置,現(xiàn)用力F使活塞緩慢向右移動一段距離,則在此過程中( 。
A.缸內(nèi)氣體對活塞做負(fù)功
B.缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小
C.缸內(nèi)氣體在單位時(shí)間內(nèi)作用于活塞單位面積的沖量增大
D.缸內(nèi)氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與活塞碰撞的次數(shù)增加

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖甲所示,在電阻R=1Ω,面積S1=0.3m2的圓形線框中心區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場,圓形磁場區(qū)面積S2=0.2m2.若取磁場方向垂直紙面向外為正方形,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律可利用圖乙描述,則線框中磁感應(yīng)強(qiáng)度I(取順時(shí)針方形為正方向)隨時(shí)間t的變化圖線是( 。
A.B.C.D.

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18.如圖所示的電路中,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=22:5,電阻R1=R2=25Ω,D為理想二極管,原線圈接u=220$\sqrt{2}$sin100πt(v)的交流電,則(  )
A.交流電的頻率為100HzB.通過R2的電流為1A
C.通過R2的電流為$\sqrt{2}$AD.變壓器的輸入功率為200W

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.某同學(xué)要測量一個(gè)由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ,步驟如下:
(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖甲所示,可知其長度為50.15mm;
(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示,可知其直徑為4.699mm.
(3)用多用電表的電阻“×10”檔,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖丙,則該電阻的阻值約為220Ω.

(4)為更精確地測量其電阻,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下:
待測圓柱體電阻R
電流表A1(量程0~15mA,內(nèi)阻約30Ω)
電流表A2(量程0~3mA,內(nèi)阻約50Ω)
電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約10kΩ)
電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約25kΩ)
直流電源E(電動勢4V,內(nèi)阻不計(jì))
滑動變阻器R1(阻值范圍0~15Ω)
滑動變阻器R2(阻值范圍0~2kΩ)
開關(guān)S,導(dǎo)線若干

為使實(shí)驗(yàn)誤差較小,要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,請?jiān)趫D丁框中畫出測量用的正確電路圖,并標(biāo)明所用器材的代號.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3,軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn),如圖所示.衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí),以下說法正確的是(  )
A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度
C.衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)動一周的時(shí)間大于它在軌道2上運(yùn)動一周的時(shí)間
D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度

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3.做自由落體運(yùn)動的物體,關(guān)于重力做功的功率,下列判斷正確的是( 。
A.平均功率不變,瞬時(shí)功率與時(shí)間成正比
B.平均功率和瞬時(shí)功率都與時(shí)間成正比,平均功率的比例系數(shù)大
C.平均功率和瞬時(shí)功率都與時(shí)間成正比,瞬時(shí)功率的比例系數(shù)大
D.平均功率和瞬時(shí)功率都與時(shí)間成正比,兩者比例系數(shù)相同

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