精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
2.如圖所示,一段直光導纖維,折射率為n,長為L.光在真空中的速度為c,求:
①為使光線能全部從右端射出,在左端光線的入射角i應滿足什么條件?
②若光線在光纖內恰好發(fā)生全反射,則光線通過光纖的時間為多少?

分析 發(fā)生全反射的條件是:一是光必須從光密介質射入光疏介質,即從折射率的介質射入折射率小的介質;二是入射角大于臨界角.當內芯的折射率比外套的大時,光在界面上才能發(fā)生全反射.根據全反射的條件,分析入射角應滿足的條件.

解答 解:①如圖所示、當恰發(fā)生全反射時,a為臨界角,sina=cosr=$\frac{1}{n}$,
由于n=$\frac{sini}{sinr}$,
聯(lián)立可得i=n•cos(arcsin$\frac{1}{n}$);
②若恰好發(fā)生全反射,光線路程為s=$\frac{L}{sina}$=nL,
光速為v=$\frac{c}{n}$,因此時間為t=$\frac{s}{v}$=$\frac{{n}^{2}L}{c}$;
答:①為使光線能全部從右端射出,在左端光線的入射角i應滿足n•cos(arcsin$\frac{1}{n}$)條件;
②若光線在光纖內恰好發(fā)生全反射,則光線通過光纖的時間為$\frac{{n}^{2}L}{c}$.

點評 解決本題本題的關鍵掌握發(fā)生全反射的條件和幾何知識進行分析,難度不大.并考查光學中全反射的相關問題,難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.固定的軌道ABC如圖所示,其中水平軌道BC與半徑為R=0.2m的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道AB相連接,BC與圓弧AB相切于B點,質量為m的小物塊由圓弧軌道的A點靜止釋放.
(1)小物塊滑到圓弧軌道的B點時速度多大?
(2)小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,且水平軌道BC足夠長,則小物塊最終停在何處?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20:1,兩個標有“12V,6W”的小燈泡并聯(lián)在副線圈的兩端.當兩燈泡都正常工作時,原線圈電路中電壓表和電流表(可視理想的)的示數(shù)分別是(  )
A.120 V,0.10 AB.240 V,0.025 AC.120 V,0.05 AD.240 V,0.05 A

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.質量m=2.0kg的小鐵塊靜止于水平導軌AB的A端,導軌及支架ABCD形狀及尺寸如圖所示,它只能繞通過支架D點的垂直于紙面的水平軸轉動,其重心在圖中的O點,質量M=4.0kg,現(xiàn)用一細線沿導軌拉鐵塊,拉力F=12N,鐵塊和導軌之間的動摩擦因數(shù)μ=0.50.重力加速度g=10m/s2,求:
(1)鐵塊啟動時的加速度?
(2)從鐵塊運動時起,導軌(及支架)能保持靜止的最長時間是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,電阻率均勻的矩形線框在勻強磁場內運動,(1)(3)(4)三個圖中線框在圖示平面內平動,(2)圖中線框繞轉軸轉動,以下說法正確的是( 。
A.(1)圖中,流過ab邊的電流為零,ab兩點間電勢差為零
B.(2)圖中圖示位置處,流過ab邊的電流不為零,ab兩點電勢差不為零
C.(3)圖中,流過ab邊的電流為零,ab兩點電勢差不為零
D.(4)圖中,流過ab邊的電流為零,ab兩點電勢差也為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖甲是一理想變壓器的電路連接圖,圖乙是原線圈兩端所加的電壓隨時間變化的關系圖象,已知原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,電流表A2的示數(shù)為2A,開關S斷開,求:
(1)變壓器的輸入功率和電壓表的示數(shù);
(2)將開關S閉合,定性分析電路中三只電表的示數(shù)變化情況.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.地球赤道上有一物體隨地球的自轉而做圓周運動,向心力為Fn1,向心加速度為a1,線速度為v1,角速度為ω1;繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星(高度忽略)的向心力為Fn2,向心加速度為a2,線速度為v2,角速度為ω2;地球同步衛(wèi)星做圓周運動的向心力為Fn3,向心加速度為a3,線速度為v3,角速度為ω3.地球表面重力加速度為g,第一宇宙速度為v.若三者質量相等,則(  )
A.Fn1=Fn2>Fn3B.a1=a2=g>a3C.v1=v2=v>v3D.ω13<ω2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.靜止于A處的離子,經加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器,并從P點垂直CF進入矩形區(qū)域的有界勻強磁場.靜電分析器通道內有均勻輻射分布的電場,已知圓弧虛線的半徑為R,其所在處場強為大小E、方向如圖所示;離子質量為m、電荷量為+q;PF=a,磁場方向垂直紙面向里;離子重力不計.
(1)求加速電場的電壓U;
(2)若離子能最終打在F點,求磁感應強度B的大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.(1)某同學在做“研究平拋運動”的實驗中,未能記下小球做平拋運動的起點位置O,A為小球運動一段時間后的位置,根據圖象,小球從A運動至B的時間t1等于(填“大于”、“小于”或“等于”)從B運動至C的時間t2
(2)圖中背景方格的邊長均為5cm,如果g取10m/s2,那么小球做平拋運動的初速度為1.5m/s.小球經過B點時的速度大小是2.5 m/s.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案