19.如圖,某透明介質(zhì)制成的半球形空心球殼,球殼的外徑與內(nèi)徑之比為k.一細(xì)光束沿平行于半球殼中軸線OO′的方向射向球殼的外表面上的A點(diǎn),證明:若A點(diǎn)到球殼中軸線的距離等于內(nèi)徑,則不論k及介質(zhì)的折射率為多少,該光束一定恰好在球殼內(nèi)表面發(fā)生全反射.

分析 首先畫(huà)出光路圖,根據(jù)折射定律列式,再結(jié)合幾何關(guān)系列式,最后得到從玻璃向空氣折射的入射角的大小表達(dá)式.

解答 解:光路如圖所示,光在A點(diǎn)折射,由折射定律:n=$\frac{sinα}{sinβ}$  ①

在△OAB中,由正弦定理:$\frac{r}{sinβ}=\frac{R}{sin(π-θ)}$  ②
由已知條件:k═$\frac{R}{r}$  ③
聯(lián)立解得:sinβ=sinθ•sinα  ④
故θ=arcsin$\frac{1}{n}$,即如果A點(diǎn)到球殼中軸線的距離等于內(nèi)徑,則不論k及介質(zhì)的折射率為多少,該光束一定恰好在球殼內(nèi)表面發(fā)生全反射.
答:證明如上.

點(diǎn)評(píng) 本題考查全反射,關(guān)鍵是畫(huà)出光路圖,根據(jù)折射率的定義并結(jié)合幾何關(guān)系列式分析,不難.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.預(yù)計(jì)2020年,我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)(如圖所示)將覆蓋全球.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以免費(fèi)提供定位、測(cè)速和授時(shí)服務(wù),定位的精度為10m,測(cè)速精度為0.2m/s.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.研究北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中某衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期時(shí),可以將其看做質(zhì)點(diǎn)
B.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星定位提供的是被測(cè)物體的位移
C.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星授時(shí)服務(wù)提供的是時(shí)刻
D.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星測(cè)速服務(wù)提供的是運(yùn)動(dòng)物體的加速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

10.如圖所示,傾角為θ的光滑斜面上有一質(zhì)量為m的正方形線圈,線圈的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),每條邊的電阻均為R.ABCD是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場(chǎng)的方向垂直于斜面向上(圖中未畫(huà)出).AB與CD之間的距離為L(zhǎng),AB與cd之間的距離也為L(zhǎng),線框abcd由圖示位置從靜止開(kāi)始下滑,重力加速度為g,求:
(1)當(dāng)cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)后線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),線框做勻速運(yùn)動(dòng)速度的大。
(2)從線圈進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊剛好到達(dá)CD位置,穿過(guò)線圈某橫截面的電荷量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.如圖所示,小物體A與圓盤(pán)保持相對(duì)靜止,跟著圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),該物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中一定不會(huì)發(fā)生變化的是(  )
A.速度B.動(dòng)能C.加速度D.合外力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.下列說(shuō)法中不符合物理學(xué)史實(shí)的是( 。
A.伽利略認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
B.牛頓最早測(cè)出了萬(wàn)有引力常量G
C.胡克認(rèn)為,在一定限度內(nèi)彈簧的彈力與其形變量成正比
D.開(kāi)普勒通過(guò)對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的研究得出了萬(wàn)有引力定律

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.如圖所示,質(zhì)量為m的物塊靜止在傾角為θ的斜面上,斜面靜止在地面上.重力加速度為g.關(guān)于物塊的受力情況分析,下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.物塊受到重力、支持力和摩擦力作用
B.物塊所受支持力大小為mgtanθ
C.物塊所受摩擦力大小為mgsinθ
D.斜面對(duì)物塊的摩擦力與支持力的合力方向豎直向上

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.若采用圖中甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(圖中小球半徑相同,質(zhì)量均為已知,且mA>mB,B、B′兩點(diǎn)在同一水平線上),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.采用圖甲所示的裝置,必須測(cè)量OB、OM、OP和ON的距離
B.采用圖乙所示的裝置,必須測(cè)量OB、B′N、B′P和B′M的距離
C.采用圖甲所示裝置,若mA•ON=mA•OP+mB•OM,則表明此碰撞動(dòng)量守恒
D.采用圖乙所示裝置,若$\frac{1}{\sqrt{{B}^{′}N}}$=$\frac{1}{\sqrt{{B}^{′}M}}$+$\frac{1}{\sqrt{{B}^{′}P}}$,則表明此碰撞機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.如圖是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,用一定頻率的光照射陰極K,當(dāng)滑片P處于圖示位置時(shí),電流表的示數(shù)不為零,為使電流表示數(shù)減小,下列辦法可行的是(  )
A.將滑片P向右移動(dòng)B.減小入射光的強(qiáng)度
C.換用電動(dòng)勢(shì)更大的電源D.將電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.下列計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)指時(shí)間間隔的是(  )
A.某中學(xué)下午14:10上第五節(jié)課
B.中央電視臺(tái)的新聞聯(lián)播19:00點(diǎn)開(kāi)播
C.某校班級(jí)籃球賽于近段時(shí)間每周日上午8:00開(kāi)始
D.劉翔在第28屆奧運(yùn)會(huì)上,以12.91s的成績(jī)獲得ll0m欄冠軍

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