11.直角三棱鏡ABC橫截面如圖所示,AB、BC夾角為30°,棱鏡的折射率n=2.5,現(xiàn)有平行光束垂直AB邊射向棱鏡,關(guān)于出射光線的下列說法中正確的是(在兩介質(zhì)界面處發(fā)生折射時(shí)不考慮反射)( 。
A.只有AB邊有光射出
B.AC邊一定有光射出
C.AB邊出射光與入射光傳播方向不一定平行
D.AB邊所有出射光在棱鏡中傳播的時(shí)間相等

分析 根據(jù)臨界角公式求出臨界角.作出光路圖,由幾何知識(shí)分析光線在ab面和bc面上的入射角,判斷能否發(fā)生全反射,確定光線的出射方向.

解答 解:A、因?yàn)閚=2.5,由sinC=$\frac{1}{n}=\frac{1}{2.5}$,得到臨界角C≈23.5°.如圖所示,∠ACB=90°,∠BAC=60°,由幾何知識(shí)得:∠1=60°,∠1>C,則光線在AC面上發(fā)生全反射,沒有光線從AC面射出.
光線到達(dá)BC界面后,由幾何知識(shí),∠2=30°,∠2>C,光線在BC面上發(fā)生全反射,沒有光線從BC面射出.最后光垂直到達(dá)AB界面,能從AB界面上射出.
同理,從下半部分入射的光,在BC的界面上的入射角等于∠3=30°,由幾何知識(shí),∠3=30°,∠3>C,光線在BC面上發(fā)生全反射,沒有光線從BC面射出.結(jié)合光路可逆可知,該光線也垂直于AB射出.
由以上的分析可知,只有AB邊有光射出,AC邊與BC邊都沒有光線射出.而且AB邊出射光與入射光傳播方向一定平行.故A正確,BC錯(cuò)誤;
D、根據(jù)光路可逆以及幾何知識(shí)可知,所有的光線在玻璃磚中傳播的距離是相等的,所以AB邊所有出射光在棱鏡中傳播的時(shí)間相等.故D正確.
故選:AD

點(diǎn)評(píng) 本題作出光路圖是基礎(chǔ),要根據(jù)幾何知識(shí)確定入射角,比較與臨界角的大小,判斷能否發(fā)生全反射.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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1.下列說法正確的是( 。
A.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)
B.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng),是因?yàn)樵撌獾念l率太高
C.一束光照射到某種金屬上能發(fā)生光電效應(yīng).則增大入射光的強(qiáng)度,光電子從該金屬表面射出的動(dòng)能就越大
D.按照波爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí),電子的動(dòng)能減小,原子總能量增加

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2.如圖所示,金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛,處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,棒中通有電流,平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ.下列判斷正確的是( 。
A.棒中的電流方向?yàn)閺腘流向M
B.如果磁感應(yīng)強(qiáng)度變大,其他條件不變,θ角變小
C.如果金屬棒質(zhì)量變大,其他條件不變,θ角變小
D.如果棒中的電流變大,其他條件不變,θ角變小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會(huì)輸出高電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連.滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng),遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時(shí),通過計(jì)算機(jī)可以得到的如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象.

①實(shí)驗(yàn)前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上,輕推滑塊,當(dāng)圖乙中的△t1=△t2(選填“>”“=”或“<”)時(shí),說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平.
②用螺旋測(cè)微器測(cè)遮光條寬度d,測(cè)量結(jié)果如圖丙所示,則d=8.476 mm.
③滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連,將滑塊P由圖甲所示位置釋放,通過計(jì)算機(jī)得到圖象如圖乙所示,若△t1、△t2、d和兩光電門間距離L,已知,要驗(yàn)證滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒,還應(yīng)測(cè)出滑塊質(zhì)量M(寫出物理量的名稱及符號(hào)).
④若上述物理量間滿足關(guān)系式mgL=$\frac{1}{2}$(m+M)($\fracv7lv0xn{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$(m+M)($\fracypnnk7i{{t}_{1}}$)2,則表明在上述過程中,滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.

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6.下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說法,正確的是( 。
A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)
B.曲線運(yùn)動(dòng)的合外力一定是變化的
C.速率不變的曲線運(yùn)動(dòng)是沒有加速度的
D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度不變,方向時(shí)刻改變

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16.一操場(chǎng)跑道全長(zhǎng)400m,如圖所示,其中CD和FA為100m長(zhǎng)的直道,彎道ABC和DEF均為半圓形.一運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)開始起跑,沿彎道ABC和直道CD跑到D點(diǎn),求該運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間內(nèi)的路程和位移.

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20.李老師剛買了一個(gè)手機(jī),該手機(jī)電池的額定容量為1200mAh,額定電壓為3.7V.用了一段時(shí)間后,他發(fā)現(xiàn)手機(jī)的待機(jī)時(shí)間為10天,請(qǐng)你分析一下,該手機(jī)待機(jī)狀態(tài)下的電流是多大?

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(1)電子在電場(chǎng)中的加速度的大小a;
(2)電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直板面方向偏移的距離y?
(3)電子射出電場(chǎng)的過程中電場(chǎng)力所做的功W是多少?

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