【題目】如圖所示,空氣中有一折射率為的玻璃柱體,其橫截面是圓心角為90°、半徑為R的扇形OAB。一束平行光平行于橫截面,以45°入射角照射到OA上,OB不透光。.若只考慮首次入射到圓弧AB上的光,則AB上有光透出部分的弧長(zhǎng)為多長(zhǎng)?

【答案】

【解析】試題分析:光從O點(diǎn)沿半徑方向進(jìn)入玻璃柱體的光線,在AO面上折射后傳播入方向不變,光在AB面上發(fā)生全反射的光線,有光透出的部分在這兩條光線之間,然后根據(jù)幾何關(guān)系求解

,可知光在玻璃柱中發(fā)生全反射的臨界角C=45°

根據(jù)折射定律:

所有光線從AO進(jìn)入玻璃柱后的折射角均為30°

O點(diǎn)入射后的折射光線將沿半徑從C點(diǎn)射出.假設(shè)從E點(diǎn)入射的光線經(jīng)折射后到達(dá)D點(diǎn)時(shí)剛好發(fā)生全反射,則∠ODE=45°

如圖所示,由幾何關(guān)系可知θ=45°

故弧長(zhǎng)為

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)(圓心為O)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于圓平面(未畫出)。一群具有相同比荷的負(fù)離子以相同的速率由P點(diǎn)在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場(chǎng)中,發(fā)生偏轉(zhuǎn)后又飛出磁場(chǎng),若離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑大于R,則下列說(shuō)法中正確的是(不計(jì)離子的重力)(

A. 沿PQ方向射入的離子飛出時(shí)偏轉(zhuǎn)角最大

B. Q點(diǎn)飛出的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)

C. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的離子不可能經(jīng)過(guò)圓心O點(diǎn)

D. 若軌道半徑等于R,則所有離子飛出磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量一定相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,為某同學(xué)根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)設(shè)計(jì)的一個(gè)發(fā)電測(cè)速裝置.他將健身房鍛煉用自行車的后輪置于垂直車身平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,后輪圓形金屬盤在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),可等效成一導(dǎo)體棒繞圓盤中心O轉(zhuǎn)動(dòng).已知磁感應(yīng)強(qiáng)度,圓盤半徑,圓盤電阻不計(jì).導(dǎo)線通過(guò)電刷分別與后輪外邊緣和圓心O相連,導(dǎo)線兩端間接一阻值的小燈泡.正常騎行后輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),該同學(xué)用電壓表測(cè)得間電壓.根據(jù)以上信息,回答以下問題:

(1)與連接的是電壓表的正接線柱還是負(fù)接線柱?

(2)求圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)10分鐘,此過(guò)程中產(chǎn)生的電能.

(3)自行車車輪邊緣線速度是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與質(zhì)量為m的圓環(huán)相連,圓環(huán)套在傾斜的粗糙固定桿上,桿與水平面之間的夾角為α,圓環(huán)在A處時(shí)彈簧豎直且處于原長(zhǎng)。將圓環(huán)從A處?kù)o止釋放,到達(dá)C處時(shí)速度為零。若圓環(huán)在C處獲得沿桿向上的速度v,恰好能回到A。已知AC=LBAC的中點(diǎn),彈簧始終在彈性限度之內(nèi),重力加速度為g,則

A. 下滑過(guò)程中,環(huán)受到的合力不斷減小

B. 下滑過(guò)程中,環(huán)與桿摩擦產(chǎn)生的熱量為

C. CA過(guò)程,彈簧對(duì)環(huán)做功為

D. 環(huán)經(jīng)過(guò)B時(shí),上滑的速度大于下滑的速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,a、b分別表示一個(gè)電池組和電阻的伏安特性曲線,以下說(shuō)法正確的是

A. 電阻的阻值為3 Ω

B. 電池組的內(nèi)阻是0.5 Ω

C. 將該電阻接在該電池組兩端,電池組的輸出功率為4W

D. 改變外電阻的阻值時(shí),該電池組的最大輸出功率為4W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有一位于紙面內(nèi)的電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd,現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝左、右兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場(chǎng),拉出磁場(chǎng)過(guò)程中,導(dǎo)體框ad邊兩端電壓分別為U1、U2,通過(guò)導(dǎo)體框截面的電荷量分別為q1、q2。則

A. U 2 = 3U1 B. U2 =Ul

C. q2 = 3q1 D. q2 =q1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】質(zhì)量m=5kg的物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2。在與水平方向夾角為37°、大小為F=20N的恒力作用下,由靜止開始做加速運(yùn)動(dòng).當(dāng)位移x1=5m時(shí)撤去F,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).:

(1)撤去F瞬間物體的速度v.

(2)撤去F,物體還能滑行多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的xoy平面內(nèi),以0R)為圓心,R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(用B1表示,大小未知);x軸下方有一直線MN,MNx軸相距為),x軸與直線MN間區(qū)域有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E;在MN的下方有矩形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向外。電子a、b以平行于x軸的速度v0分別正對(duì)點(diǎn)、A0,2R)點(diǎn)射入圓形磁場(chǎng),偏轉(zhuǎn)后都經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O進(jìn)入x軸下方的電場(chǎng)。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e, ,不計(jì)電子重力。

1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大;

2)若電場(chǎng)沿y軸負(fù)方向,欲使電子a不能到達(dá)MN,求的最小值;

3)若電場(chǎng)沿y軸正方向, ,欲使電子b能到達(dá)x軸上且距原點(diǎn)O距離最遠(yuǎn),求矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,MN下方足夠大的空間有一長(zhǎng)方體玻璃介質(zhì),其折射率,玻璃介質(zhì)在上邊界MN是屏幕,玻璃中有一個(gè)正三棱柱的空氣泡,三棱柱軸線垂直于紙面,圖中豎直截面正三角形的邊長(zhǎng),頂點(diǎn)C與屏幕相距,底邊AB與屏幕平行,一束激光在豎直截面內(nèi)垂直于AB邊射向AC邊的中點(diǎn)O,結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)了兩個(gè)光斑。(光在真空中的傳播速度)求:

①該激光在玻璃介質(zhì)中傳播的速度;

②兩個(gè)光斑之間的距離x。

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