【題目】折射率n=2的玻璃球半徑為R，O為球心，將玻璃球切掉一部分，形成一個球缺，如圖所示，球缺的高度h= R．與球缺截面面積相同的均勻光柱垂直截面射入球缺，求光第一次射到球缺下方的界面時，透出的光的能量（不考慮透光位置光的反射）與入射光柱光的能量之比．

【答案】解：如圖所示．

由sinC= = 得：全反射臨界角 C=30°

由幾何關(guān)系得 R2=RsinC= R

由題意可得 θ=30°

R1=Rcosθ= R

透出的光柱能量與入射光柱的能量之比就是兩光柱截面積之比．則得

= = = = =

答：透出的光的能量與入射光柱光的能量之比是1：3．


【解析】光線在透光部分恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角，由求出反射臨界角C，作出光路圖，由幾何知識求出透出的光柱面積與入射光柱的面積之比，即為能量之比。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑水平面上有坐標(biāo)xOy，質(zhì)量為1kg的質(zhì)點靜止在xOy平面上的原點O，如圖所示，某一時刻質(zhì)點受到沿y軸正方向的恒力F1的作用，F(xiàn)1的大小為2N，若力F1作用一段時間t0后撤去，撤去F1后2s末質(zhì)點恰好通過該平面上的A點，A點的坐標(biāo)為x=2m，y=5m．

（1）為使質(zhì)點按題設(shè)條件通過A點，在撤去力F1的同時對質(zhì)點施加一個沿x軸正方向的恒力F2 ， 力F2應(yīng)為多大？
（2）力F1作用時間t0為多長？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，以8m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，綠燈還有2s將熄滅，此時汽車距離停車線18m．該車加速時最大加速度大小為2m/s2，減速時最大加速度大小為5m/s2．此路段允許行駛的最大速度為12.5m/s，下列說法中正確的有（ ）

A. 如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線

B. 如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速

C. 如果立即做勻減速運動，在綠燈熄滅前汽車一定能通過停車線

D. 如果距停車線5m處減速，汽車能停在停車線處

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用圖（a）所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律：

（1）某同學(xué)通過實驗得到如圖（b）所示的a﹣F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角 （填“偏大”或“偏小”）．

（2）該同學(xué)在平衡摩擦力后進行實驗，實際小車在運動過程中所受的拉力 砝碼和盤的總重力（填“大于”、“小于”或“等于”），為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足 的條件

（3）某同學(xué)得到如圖所示的紙帶．已知打點計時器電源頻率為50Hz． A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點．△s=sDG﹣sAD= cm．由此可算出小車的加速度a= m/s2（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】某工廠為將工件從A處傳送至C處，設(shè)計如圖所示的傳送裝置，其中AB段是水平的，BC段是傾斜的，A、C間的水平距離L=20m，高度差h=3m．已知工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，傳送時將工件（可看成質(zhì)點）輕放在傳送帶上A處，求：

（1）若設(shè)計θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8），要將工件從A處傳送至C處，傳送帶勻速轉(zhuǎn)動的速率至少是多大？
（2）若要求工件在BC段與傳動帶不發(fā)生相對滑動，傳送帶勻速傳動的速率為6m/s．則傳送帶水平段AB的設(shè)計長度范圍是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比5：1，原線圈兩端接在輸出電壓u=311sin100πt（V）的交流電源上，電流表和電壓表對電路的影響忽略不計，電阻R=﹣44Ω，下列說法正確的是（　�。�

A.R上交流電的頻率為100Hz
B.電流表A1的示數(shù)為0.2A
C.電壓表V1的示數(shù)為311V
D.電阻R的發(fā)熱功率為88W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕質(zhì)彈簧豎直固定在水平面上，一物塊自彈簧正上方自由下落，當(dāng)物塊與彈簧接觸并將彈簧壓至最短（在彈性限度內(nèi)）的過程中，下列說法正確的是

A. 物塊接觸彈簧后即做減速運動

B. 物塊接觸彈簧后先加速后減速

C. 當(dāng)物塊的速度最大時，它所受的合力不為零

D. 當(dāng)彈簧被壓縮至最短時，物塊的加速度不等于零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】隨著越來越高的摩天大樓在各地的落成，至今普遍使用的鋼索懸掛式電梯已經(jīng)漸漸地不適用了．這是因為鋼索的長度隨著樓層的增高而相應(yīng)增加，這樣這些鋼索會由于承受不了自身的重量，還沒有掛電梯就會被扯斷．為此，科學(xué)技術(shù)人員正在研究用磁動力來解決這個問題．如圖所示就是一種磁動力電梯的模擬機，即在豎直平面上有兩根很長的平行豎直軌道，軌道間有垂直軌道平面的勻強磁場B1和B2 ， 且B1和B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=1T，兩磁場始終豎直向上作勻速運動．電梯橋廂固定在如圖所示的一個閣超導(dǎo)材料制成的金屬框abcd內(nèi)（電梯橋廂在圖中未畫出），并且與之絕緣．電梯載人時的總質(zhì)量為5×103kg，所受阻力f=500N，金屬框垂直軌道的邊長Lcd=2m，兩磁場的寬度均與金屬框的邊長Lac相同，金屬框整個回路的電阻R=9.5×10﹣4Ω，假如設(shè)計要求電梯以v1=10m/s的速度向上勻速運動，那么，（取g=10m/s2）

（1）磁場向上運動速度v0應(yīng)該為多大？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）在電梯向上作勻速運動時，為維持它的運動，外界必須提供能量，那么此時系統(tǒng)的效率為多少？（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】三個完全相同的小球A、B、C，質(zhì)量滿足mA=mB=mC=2kg，靜止在光滑地面上并沿“一”字形依次排開．如圖所示，用錘子輕輕敲擊A球，使之獲得一個向右的速度v0=4m/s，A、B兩球碰撞后粘合在一起，再與C球碰撞，最后C球獲得vC=2m/s的向右的速度．

（1）求第一次碰撞后A、B兩球粘合在一起的共同速度；
（2）第二次碰撞是不是彈性碰撞？
（3）求兩次碰撞過程，系統(tǒng)損失的能量△E．

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