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8.某同學欲測直角棱鏡ABC的折射率.他讓一束平行光以一定入射角從空氣投射到三棱鏡的側面AB上(不考慮BC面上的光束反射),經棱鏡兩次折射后,又從另一側面AC出射.逐漸調整在AB面上的入射角,當側面AC上恰無出射光時,測出此時光在AB面上的入射角為α.
①在右面圖上畫出光路圖.
②若測得α=60,寫出折射率n計算公式,并求出n值.

分析 ①光線經過棱鏡兩次折射后從AC側面射出時,恰無射出光,說明在AC面上恰好發(fā)生了全反射,折射角為90°,畫出光路圖.
②在AC面上和AB面上,分別運用折射定律列式;根據幾何關系得到AC面上折射角與AB面上入射角之間的關系,聯立即可求得n.

解答 解:①光路如圖.

②在AC面上,有:
  sinγ=$\frac{1}{n}$         
根據幾何知識得 β+γ=$\frac{π}{2}$
則得 cosβ=sinγ=$\frac{1}{n}$     
sinβ=$\sqrt{1-{{cos}^2}β}$=$\frac{1}{n}$$\sqrt{{n^2}-1}$     
在AB面上:$\frac{sinα}{sinβ}$=n                    
則 sinα=nsinβ=$\sqrt{{n^2}-1}$
折射率值為:n=$\sqrt{1+{{sin}^2}α}$=$\frac{\sqrt{7}}{2}$
答:
①在圖丙上畫出光路圖如圖所示.
②若測得入射角α=60°,折射率n的值是$\frac{\sqrt{7}}{2}$.

點評 本題要根據光的折射規(guī)律的作圖,知道全反射現象,并能結合數學知識求解折射率,畫光線時,注意要標出光的傳播方向.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.帶電粒子(不計重力)以一定的初速度飛入勻強電場或勻強磁場中,下列說法正確的是(  )
A.帶電粒子在磁場中可能不受磁場力的作用
B.帶電粒子在電場中可能不受電場力的作用
C.帶電粒子在磁場中不可能做直線運動
D.帶電粒子在電場中不可能做直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具,在科學研究中具有重要應用.如圖所示是質譜儀工作原理簡圖,電容器兩極板相距為d,兩端電壓為U,板間勻強磁場磁感應強度為B1,一束帶電量均為q的正電荷粒子從圖示方向射入,沿直線穿過電容器后進入另一勻強磁場B2,結果分別打在a、b兩點,測得兩點間的距離為△R,由此可知,打在兩點的粒子質量差為△m為多少?(粒子重力不計)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖1為“用DIS(位移傳感器、數據采集器、計算機)研究加速度和力的關系”的實驗裝置.

(1)在該實驗中必須采用控制變量法,應保持小車的質量不變,用鉤碼所受的重力大小作為合力,用DIS測小車的加速度.
(2)改變所掛鉤碼的數量,多次重復測量.在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a-F關系圖線(如圖2所示).
①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是小車的質量一定,加速a與合力F成正比.
②此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是C
A.小車與軌道之間存在摩擦        B.導軌保持了水平狀態(tài)
C.所掛鉤碼的總質量太大          D.所用小車的質量太大
(3)該同學得到如圖3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個計數點,兩計數點之間還有四個點未畫出.由此可算出小車的加速度a=0.20m/s2(保留兩位有效數字).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,在坐標系y右側存在一寬度為d、垂直紙面向外的有界勻強磁場,磁感應強度的大小為B;在y左側存在與y軸正方向成θ=45°角的勻強電場.一個粒子源能釋放質量為m、電荷量為+q的粒子,粒子的初速度可以忽略.粒子源在點P(-$\frac{\sqrt{2}}{2}$d,-$\frac{\sqrt{2}}{2}$d)時發(fā)出的粒子恰好垂直磁場邊界EF射出;將粒子源沿直線PO移動到Q點時,所發(fā)出的粒子恰好不能從EF射出.不計粒子的重力及粒子間相互作用力.求:
(1)勻強電場的電場強度;
(2)粒子源在Q點時,粒子從發(fā)射到第二次進入磁場的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,已知電源電動勢E=5V,內阻r=2Ω,定值電阻R1=0.5Ω,滑動變阻器R2的阻值范圍為0~10Ω.
(1)當滑動變阻器R2的阻值為多少時,電阻R1消耗的功率最大?最大功率是多少?
(2)當滑動變阻器的阻值為多少時,滑動變阻器消耗的功率最大?最大功率為多少?
(3)當滑動變阻器的阻值是多少時,電源輸出功率最大?最大功率是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,一個重為G的小球套在豎直放置的半徑為R的光滑圓環(huán)上,一個勁度系數為k、自然長度為L(L<2R)的輕質彈簧一端與小球相連,另一端固定在圓環(huán)的最高點上,求小球處于靜止狀態(tài)時,求彈簧與豎直方向的夾角θ的余弦值cosθ.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.如圖所示,一個圓形轉筒繞其豎直中心OO′轉動,小物塊a靠在圓筒內壁上做水平面內的勻速圓周運動.已知圓筒轉動的角速度為ω,線速度為v,那么圓筒半徑R為$\frac{v}{ω}$,周期T為$\frac{2π}{ω}$,小物塊的向心加速度為vω,加速度為vω.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.在測量電源的電動勢E以及內阻r (電動勢約2V,內阻約0.5Ω實驗中,給出如下器材:量程為1V的電壓表,量程為0.5A的電流表(內阻較。,定值電阻Ro=1.6Ω,滑動變阻器R,開關S,導線若干.
(1)四位同學設計了如圖一四個電路,實驗電路應選為D.

(2)實驗時當電流表的示數為I1時,電壓表示數為U1;當電流表的示數為I2時,電壓表示數為U2,則可求出電動勢E的字母表達式為$\frac{{{I_1}{U_2}-{I_2}{U_1}}}{{{I_1}-{I_2}}}$,內電阻r的字母表達式為$\frac{{{U_2}-{U_1}}}{{{I_1}-{I_2}}}-{R_0}$.
(3)根據測量實驗記錄數據畫出了電壓表示數U隨電流I的變化關系U-I圖象,如圖二所示,由此可知電源電動勢E=1.7、內阻為r=0.4.

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