【題目】某半徑為r的行星，被厚度為h的大氣層所包圍，若大氣可視為折射率為n的勻質氣體，一束平行的太陽光與赤道平面平行射入大氣層，不考慮光在大氣內部傳播時的反射，到達行星表面的光全部被行星表面吸收，光在真空的傳播速度為c，求：

（1）光在大氣層中的最長傳播時間；

（2）能夠到達行星表面的入射光的半徑范圍。

【答案】（1）（2）nr

【解析】

（1）當入射平行光折射進入勻質氣體后,恰好與內表面相切時,在勻質氣體中傳播的距離最長，所傳播的時間也最長；（2）根據(jù)光的折射定律，結合幾何關系求解能夠到達行星表面的入射光的半徑范圍.

（1）當入射平行光折射進入勻質氣體后,恰好與內表面相切時,在勻質氣體中傳播的距離最長，所傳播的時間也最長，光路圖如圖所示，由幾何知識得光在勻質氣體中的最長傳播距離為： ①
光在勻質氣體中的傳播速度為： ②

由①②解得最長的傳播時間為：

（2）由折射定律得：③

設入射光半徑為R，由幾何關系得：④

⑤

由③④⑤解得：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑平臺上，物體A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小車上，車與水平面間的動摩擦因數(shù)不計，重力加速度為 g，(b)圖為物體A與小車的vt 圖像，由此可求出(　　)

A. 小車上表面的長度

B. 物體A與小車B的質量之比

C. 物體A與小車B 上表面間的動摩擦因數(shù)

D. 小車B獲得的動能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】高中物理核心素養(yǎng)之一是培養(yǎng)科學的思維能力，在高中物理的學習中我們接觸了許多科學思維方法，如理想實驗法、控制變量法、微元法、類比法等。以下有關物理學史和所用物理學方法的敘述正確的是

A. 牛頓巧妙地運用扭秤實驗，應用了放大法成功測出萬有引力常量的數(shù)值并得出了萬有引力定律；

B. 用比值法定義的物理概念在物理學中占有相當大的比例，例如場強E=，加速度a=都是采用比值定義法；

C. 當物體本身的形狀和大小對所研究問題的影響忽略不計時，用質點來代替物體的方法叫假設法；

D. 在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加代表物體的位移，這里采用了微元法。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】光滑絕緣細桿與水平面成θ角固定，桿上套有一帶正電小球，質量為m，帶電量為q．為使小球靜止在桿上，可加一勻強電場．使小球可在桿上保持靜止。則所加電場的場強滿足（ ）

A．垂直于桿斜向上，場強大小為 B．豎直向上，場強大小為

C．垂直于桿斜向上，場強大小為 D．水平向右，場強大小為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻速轉動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細線相連的質量相等的兩個物體A和B，它們分居圓心兩側，質量均為m，與圓心距離分別為RA=r，RB=2r，與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當圓盤轉速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，下列說法正確的是（ ）

A. 此時繩子張力為T=3mg

B. 此時圓盤的角速度為=

C. 此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外

D. 此時燒斷繩子，A仍相對盤靜止，B將做離心運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圓弧形槽固定在地面上，COD為水平直徑，在光滑的半球形絕緣內壁有質量分別為mA、mB兩帶同種電荷的小球，各自帶電量為qA、qB，A、B兩小球與球心O點連線與豎直方向分別成37°、53°夾角，處于靜止狀態(tài)，則

A. 質量關系一定滿足mA> mB

B. 電荷量關系一定滿足qA> qB

C. 現(xiàn)用外力將小球B緩慢移動到球心O點正下方，A、B系統(tǒng)電勢能將減小

D. 突然向下撤去半球形凹槽，小球A、B將做曲線運動，且A、B系統(tǒng)電勢能可能增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的圓是一圓柱形勻強磁場區(qū)域的橫截面(紙面)，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外．一電荷量為q(q>0)、質量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場區(qū)域，射入點與ab的距離為．已知粒子射出磁場與射入磁場時速度方向間的夾角為60°，不計粒子的重力，求：

(1)粒子的速率是多大？

(2)粒子在磁場中的運動時間是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一輕彈簧原長為2R，其一端固定在傾角為37°的固定直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌道上B處，彈簧處于自然狀態(tài)，直軌道與一半徑為 的光滑圓弧軌道相切于C點，AC=7R，A、B、C、D均在同一豎直平面內。質量為m的小物塊P自C點由靜止開始下滑，最低到達E點（未畫出），隨后P沿軌道被彈回，最高點到達F點，AF=4R，已知P與直軌道間的動摩擦因數(shù)，重力加速度大小為g。（取sin370=0.6,cos370=0.8）

（1）求P第一次運動到B點時速度的大小。

（2）求P運動到Ｅ點時彈簧的彈性勢能。

（3）改變物塊P的質量，將P推至E點，從靜止開始釋放。已知P自圓弧軌道的最高點D處水平飛出后，恰好通過G點。G點在C點左下方，與C點水平相距、豎直相距R，求P運動到D點時速度的大小和改變后P的質量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線 cd 上、下方區(qū)域存在方向相同但強弱不同的勻強磁場，帶電粒子從邊界ab 上的 O 點垂直磁場方向射入磁場，經(jīng)磁場偏轉后從邊界 ab 上的 P 點射出，現(xiàn)改變虛線 cd 上方磁感應強度的大小，使之變?yōu)樵瓉淼?/span> 2 倍，讓該粒子仍以速度 v0 從 O 處沿原方向射入磁場，經(jīng)磁場偏轉后從邊界 ab 上的 P′點射出，不計粒子的重力，下列關于粒子的說法正確的是

A. 改變磁場后，粒子離開直線 ab 時的位置不變

B. 改變磁場后，粒子離開直線 ab 時的速度大小不變

C. 改變磁場后，粒子離開直線 ab 時的速度方向不變

D. 改變磁場后，粒子離開直線 ab 所用時間不變

查看答案和解析>>

同步練習冊答案