【題目】圖示為一光導(dǎo)纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長為L，折射率為n，AB代表端面．已知光在真空中的傳播速度為c.

(1)為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣妫蠊饩�在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件；

(2)求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時(shí)間．

【答案】(1)(2)

【解析】

(ⅰ)設(shè)光線在端面AB上C點(diǎn)(見圖)的入射角為i，折射角為r，由折射定律，有

設(shè)該光線射向玻璃絲內(nèi)壁D點(diǎn)的入射角為，為了使該光線可在此光導(dǎo)纖中傳播，應(yīng)有

式中，θ是光線在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射時(shí)的臨界角，它滿足

由幾何關(guān)系得

④

由①②③④式通過三角變換得

⑤

(ⅱ)光在玻璃絲中傳播速度的大小為

⑥

光速在玻璃絲軸線方向的分量為

⑦

光線從玻璃絲端面AB傳播到其另一端面所需時(shí)間為

⑧

光線在玻璃絲中傳播，在剛好發(fā)生全反射時(shí)，光線從端面AB傳播到其另一 端面所需的時(shí)間最長，由②③⑥⑦⑧式得

⑨

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作時(shí)頻率為50Hz。

在平衡小車與長木板之間摩擦力的過程中紙帶左端和小車連接，打出了一條紙帶，點(diǎn)跡如圖乙所示。為了平衡摩擦力，則應(yīng)該______選填A或。

A.把墊片略微向左移動(dòng)

B.把墊片略微向右移動(dòng)

在平衡摩擦力后，該同學(xué)將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上。掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中測(cè)量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中的砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

砝碼盤中砝碼總重力

加速度a　

當(dāng)砝碼盤中砝碼的總重力為時(shí)，所得紙帶如圖丙所示，則此時(shí)加速度______結(jié)果保留三位有效數(shù)字。

請(qǐng)把小題中所得數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)紙上，并作出圖象_________________。

根據(jù)所描繪的圖象，求得砝碼盤重______結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，圖中虛線表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線，實(shí)線表示一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。在粒子從a運(yùn)動(dòng)到b、再運(yùn)動(dòng)到c的過程中，下列說法正確的是( )

A. 動(dòng)能先增大，后減小

B. 電勢(shì)能先減小，后增大

C. 電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零

D. 加速度先變小，后變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】近兩年，溫州交警將“禮讓行人”作為管理重點(diǎn)，“斑馬線前車讓人”現(xiàn)已逐漸成為一種普遍現(xiàn)象。司機(jī)小明駕車以43km/h（約為12m/s）的速度，在平直的城市道路上沿直線行駛�？吹桨唏R線有行人后立即以2m/s2的加速度剎車，停住時(shí)車頭剛好碰到斑馬線。等待行人10s后（人已走過），又用了8s時(shí)間勻加速至原來的速度。開始剎車時(shí)設(shè)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)（即t＝0），則：

（1）求小明與車3s末的瞬時(shí)速度；

（2）求小明與車10內(nèi)的位移；

（3）求從開始制動(dòng)到恢復(fù)原速這段時(shí)間內(nèi)車的平均速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為磁帶錄音機(jī)的磁帶盒，可簡化為圖乙所示的傳動(dòng)模型，A、B為纏繞磁帶的兩個(gè)輪子，兩輪的半徑均為r，在放音結(jié)束時(shí)，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑R=3r，現(xiàn)在進(jìn)行倒帶，使磁帶繞到A輪上．倒帶時(shí)A輪是主動(dòng)輪，其角速度是恒定的，B輪是從動(dòng)輪，則在倒帶的過程中下列說法正確的是（ ）

A．倒帶開始時(shí)A、B兩輪的角速度之比為1：3

B．倒帶結(jié)束時(shí)A、B兩輪的角速度之比為1：3

C．倒帶過程中磁帶的運(yùn)動(dòng)速度變大

D．倒帶過程中磁帶的運(yùn)動(dòng)速度不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，定值電阻R2，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R1，且R1＞R2+r（r為電源內(nèi)阻），在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P由左端a向右滑動(dòng)的過程中，以下說法正確的是（　　）

A. 電壓表的示數(shù)變大

B. R2消耗的功率先變大后變小

C. 滑動(dòng)變阻器消耗的功率先變大后變小

D. 滑動(dòng)變阻器R1兩端的電壓變化量大于R2兩端的電壓變化量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩球質(zhì)量分別為m1與m2，用一勁度系數(shù)為k的彈簧相連，一長為L1的細(xì)線與m1相連，置于水平光滑桌面上，細(xì)線 的另一端拴在豎直軸OO′ 上，如圖所示。當(dāng)m1與m2均以角速度ω繞OO′ 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧長度為L2，求：

（1）此時(shí)彈簧伸長量；

（2）繩子彈力；

（3）將線突然燒斷瞬間A、B兩球的加速度大小分別是多少。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為兩組平行金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質(zhì)量為m的電子，電量為e，靜止在豎直放置的平行金屬板的A點(diǎn)，經(jīng)電壓U0加速后通過B點(diǎn)進(jìn)入兩板間距為d電壓為U的水平放置的平行金屬板間；若電子從兩塊水平平行板的正中間射入，且最后電子剛好能從右側(cè)的兩塊平行金屬板穿出，A、B分別位于兩塊水平板的中線上。求：

(1)電子通過B點(diǎn)時(shí)的速度大小;

(2)右側(cè)平行金屬板的長度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩車在同一水平道路上，一前一后相距x＝6 m，乙車在前，甲車在后，某時(shí)刻兩車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，兩車運(yùn)動(dòng)的過程如圖所示，則下列表述正確的是(　　)

A. 當(dāng)t＝4 s時(shí)兩車相遇

B. 當(dāng)t＝4 s時(shí)甲車在前，乙車在后

C. 兩車有兩次相遇

D. 兩車有三次相遇

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