【題目】如圖所示,透明的柱形元件的橫截面是半徑為R圓弧,圓心為O,以O為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系xOy。一束單色光平行于x軸射入該元件,入射點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,d),單色光對(duì)此元件的折射率為

(i)當(dāng)d多大時(shí),該單色光在圓弧面上恰好發(fā)生全反射?

(ii)當(dāng)d→0時(shí),求該單色光照射到x軸上的位置到圓心O的距離。(不考慮單色光經(jīng)圓弧面反射后的情況。θ很小時(shí),sinθ≈θ

【答案】(1) (2)

【解析】(i)如圖a所示,當(dāng)光射到圓弧面上的入射角等于臨界角時(shí),剛好發(fā)生全反射,由

解得:

根據(jù)幾何關(guān)第;

(ii)如圖b所示,當(dāng)光射到圓弧面上的入射角很小時(shí),設(shè)入射角為,折射角為,由折射定律

中,由正弦定理

當(dāng)時(shí),、很小,,

解得:

所以

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1n2,電壓分別為U1U2,電流分別為I1、I2,輸電線上的電阻為R,變壓器為理想變壓器,則下列關(guān)系式中正確的是( )

A. B. I2 C. I1U1I22R D. I1U1I2U2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組將不同數(shù)量的鉤碼分別掛在豎直彈簧下端,進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù),利用描點(diǎn)法作出了所掛鉤碼的重力G與彈簧總長(zhǎng)L的關(guān)系圖象,如圖所示,根據(jù)圖象回答以下問(wèn)題:

1)彈簧的原長(zhǎng)為__________cm

2)彈簧的勁度系數(shù)為______N/m

3)分析圖象,總結(jié)出彈簧彈力F與彈簧總長(zhǎng)L(單位:m)之間的關(guān)系式為______N

4)一興趣小組進(jìn)一步探究,當(dāng)掛上某一鉤碼P,彈簧在伸長(zhǎng)過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能將________,鉤碼P的機(jī)械能將______(以上兩空選填增加減少、不變).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為0.5 kg的小球在距離車底一定高度處以初速度3 m/s向左平拋,落在以5 m/s的速度沿光滑水平面向右勻速行駛的小車中,車底涂有一層油泥,車與油泥的總質(zhì)量為1.5 kg,小球落到車底后與小車相對(duì)靜止。g10 m/s2,不計(jì)空氣阻力,則下列說(shuō)法正確的是 ( )

A. 小球和小車組成的系統(tǒng)在作用過(guò)程中動(dòng)量守恒

B. 小球和小車組成的系統(tǒng)在作用過(guò)程中機(jī)械能不守恒

C. 相對(duì)靜止時(shí)小車速度大小為4.5 m/s

D. 相對(duì)靜止時(shí)小車速度大小為3 m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,左端接有電阻R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi),金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置,F(xiàn)使棒以一定的初速度v0水平向右運(yùn)動(dòng),到位置c時(shí)棒剛好靜止。設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì),abbc的間距相等,速度與棒始終垂直。則金屬棒在由abbc的兩個(gè)過(guò)程中(

A. 棒運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等

B. 回路中產(chǎn)生的內(nèi)能相等

C. 通過(guò)棒截面的電量相等

D. ab棒的動(dòng)能減少量大于bc棒的動(dòng)能減少量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個(gè)相干簡(jiǎn)諧橫波在同一區(qū)域傳播,實(shí)線與虛線分別表示兩列波的波峰和波谷,已知兩列波的振幅均為A、頻率均為f。此刻,a、c是波峰與波谷相遇點(diǎn),b是波谷與波谷相遇點(diǎn),d是波峰與波峰相遇點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是 _________ 。

A. b點(diǎn)振幅為2A

B. a、c兩點(diǎn)始終處在平衡位置

C. a、c連線上各點(diǎn)始終處在平衡位置

D. 從該時(shí)刻起,經(jīng)過(guò)時(shí)間 ,b點(diǎn)振動(dòng)到d點(diǎn)

E. 從該時(shí)刻起,經(jīng)過(guò)時(shí)間 ,b點(diǎn)到達(dá)平衡位置

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)準(zhǔn)備自己動(dòng)手制作一個(gè)歐姆表,可以選擇的器材如下:

電池E(電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均未知)

表頭G(刻度清晰,但刻度值不清晰,量程Ig未知,內(nèi)阻未知)

電壓表V(量程為1.5 V,內(nèi)阻Rv = 1000 Ω)

滑動(dòng)變阻器R1(0~10 Ω)

電阻箱R2(0~1000 Ω)

開關(guān)一個(gè),理想導(dǎo)線若干

(1)為測(cè)量表頭G的量程,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路。圖中電源即電池E。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1滑片至中間位置附近某處,并將電阻箱阻值調(diào)到40 Ω時(shí),表頭恰好滿偏,此時(shí)電壓表V的示數(shù)為1.5 V;將電阻箱阻值調(diào)到115 Ω,微調(diào)滑動(dòng)變阻器R1滑片位置,使電壓表V示數(shù)仍為1.5 V,發(fā)現(xiàn)此時(shí)表頭G的指針指在如圖乙所示位置,由以上數(shù)據(jù)可得表頭G的內(nèi)阻Rg =______Ω,表頭G的量程Ig =_____mA

(2)該同學(xué)接著用上述器材測(cè)量該電池E的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,測(cè)量電路如圖丙所示,電阻箱R2的阻值始終調(diào)節(jié)為1000 Ω。圖丁為測(cè)出多組數(shù)據(jù)后得到的圖線(U為電壓表V的示數(shù),I為表頭G的示數(shù)),則根據(jù)電路圖及圖線可以得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E =______V,內(nèi)阻r =______Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(3)該同學(xué)用所提供器材中的電池E、表頭G及滑動(dòng)變阻器制作成了一個(gè)歐姆表,利用以上(1)(2)問(wèn)所測(cè)定的數(shù)據(jù),可知表頭正中央刻度為____Ω。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為30°的傳送帶,始終以大小為v的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)將質(zhì)量為m的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的上端O,經(jīng)過(guò)時(shí)間t達(dá)到與傳送帶相同的速度v,再經(jīng)過(guò)時(shí)間t剛好到達(dá)傳送帶下端P。已知小物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。則在小物體從上端運(yùn)動(dòng)到下端過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是

A. 小物體位移大小為vt B. 小物體位移大小為vt

C. 小物體與傳送帶間生熱mgvt D. 小物體與傳送帶間生熱mgvt

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】氫原子的能級(jí)示意圖如圖所示,現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí),會(huì)輻射出若干種不同頻率的光,若用這些光照射逸出功為4.54eV的鎢時(shí),下列說(shuō)法中正確的是

A. 氫原子能輻射4種不同頻率的光子

B. 氫原子輻射的光子都能使鎢發(fā)生光電效應(yīng)

C. 氫原子輻射一個(gè)光子后,氫原子的核外電子的速率增大

D. 鎢能吸收兩個(gè)從n=4向n=2能級(jí)躍遷的光子而發(fā)生光電效應(yīng)

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