【題目】如圖,現有一束平行單色光垂直入射到一半徑為R的玻璃半球的底面上,O點是半球的球心,虛線OO′是過球心O與半球底面垂直的直線,已知光速為c,玻璃對該色光的折射率為。
①底面上多大區(qū)域面積的入射光線能夠直接從球面射出?
②某入射光線從距離虛線OO′為0.5R處入射,經球面折射后與OO′有交點,求該光線從進入半球到該交點的運動時間?
【答案】①②
【解析】
(1)根據光路圖求解臨界角,結合幾何關系求解直接從球面射出的入射光線在底面上的面積;(2)根據光路圖求解光線傳播的距離結合v=c/n求解傳播時間.
①如圖,從底上面A處射入的光線,在球面上發(fā)生折射時的入射角為i,當i等于全反射臨界角C時,對應光線到光軸的距離最大,設最大距離為d,i=C
設n是玻璃的折射率,由全反射臨界角的定義有
由幾何關系有
聯立解得:
能夠直接從球面射出的入射光線在底面上的面積為
②設與光軸距R/2的光線在球面B點折射時的入射角和折射角分別為i1和r1,
由幾何關系有i1=300
由折射定律有sinr1=nsini1
解得:r1=600
即∠BCQ=300可得LBC=R;
且在玻璃半球中
聯立得
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【題目】質譜儀是測量帶電粒子的質量和分析同位素的重要工具.如圖所示為質譜儀的原理示意圖,現利用質譜儀對氫元素進行測量.讓氫元素三種同位素的離子流從容器A下方的小孔S無初速度飄入電勢差為U的加速電場.加速后垂直進入磁感強度為B的勻強磁場中.氫的三種同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三條“質譜線”.則下列判斷正確的是
A. 進入磁場時速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕
B. 進入磁場時動能從大到小排列的順序是氕、氘、氚
C. 在磁場中運動時間由大到小排列的順序是氕、氘、氚
D. a、b、c三條“質譜線”依次排列的順序是氚、氘、氕
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【題目】平行玻璃磚底面涂有反射層,一束由a、b兩種單色光組成的復合光以45°人射角斜射到玻璃磚的上表面,經折射反射再折射后的光路如圖所示。不考慮光在玻璃磚上表面的反射則玻璃磚對單色光___________(填“a”或“b”)折射率大;單色光___________(填“a”或“b”)在玻璃中傳播的時間長;兩束單色光從玻璃磚上表面出射后相互___________(填“平行”或“不平行”)。
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【題目】如圖所示,兩勻強磁場的方向相同,以虛線MN為理想邊界,磁感應強度分別為、,今有一質量為m、電量為e的電子從MN上的P點沿垂直于磁場方向射入勻強磁場中,其運動軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線。則以下說法正確的是
A. 電子的運行軌跡為PDMCNEP
B. 電子運行一周回到P用時為
C.
D.
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【題目】已知通電長直導線周圍某點的磁感應強度,即磁感應強度B與導線中的電流I成正比、與該點到導線的距離r成反比.如圖所示,兩根平行長直導線相距為R,通以大小、方向均相同的電流.規(guī)定磁場方向垂直紙面向里為正,在0﹣R區(qū)間內磁感應強度B隨x變化的圖線可能是( )
A. B. C. D.
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【題目】正電荷形成的電場中,一帶電粒子只受電場力作用,其運動軌跡如圖abcd曲線,則( 。
A. 粒子帶負電
B. 粒子通過a點時的速度比通過b點時大
C. 粒子在a點受到的電場力比b點大
D. 粒子在a點時的電勢能比b點大
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【題目】如圖1所示的裝置,可用于探究恒力做功與速度變化的關系.水平軌道上安裝兩個光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤.實驗首先保持軌道水平,通過調整砝碼盤里砝碼的質量讓小車做勻速運動以實現平衡摩擦力,再進行后面的操作,并在實驗中獲得以下測量數據:小車、力傳感器和擋光板的總質量M,平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質量m0,擋光板的寬度d,光電門1和2的中心距離s.
(1)該實驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于車的質量 (填“需要”或“不需要”)
(2)實驗需用游標卡尺測量擋光板的寬度d,如圖2所示,d= mm
(3)某次實驗過程:力傳感器的讀數為F,小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t1、t2(小車通過光電門2后,砝碼盤才落地),已知重力加速度為g,則對該小車實驗要驗證 的表達式是 .
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【題目】實驗室有一個舊的學生直流電源,輸出端的符號模糊不清,無法分辨正負極.某同學設計了下面的判斷電源兩極的方法.在桌面上放一個小磁針,在小磁針右面放一個螺線管,如圖所示,閉合開關后,小磁針S極的一端向左偏轉.下述判斷正確的是( 。
A. 電源A端是正極,在電源內電流由A流向B
B. 電源B端是正極,在電源內電流由A流向B
C. 電源A端是正極,在電源內電流由B流向A
D. 電源B端是正極,在電源內電流由B流向A
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強磁場中,有一個矩形線圈abcd,線圈平面與磁場垂直,O1O2和O3O4都是線圈的對稱軸,應使線圈怎樣運動才能使其中產生感生電流?( )
A. 向左或向右平動B. 向上或向下平動
C. 繞O1O2轉動D. 繞O3O4轉動
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