如圖所示為玻璃材料制成的一棱鏡的截面圖（OAB為圓，OBCD為一矩形），一細(xì)光束從圓弧AB的中點(diǎn)E沿半徑射入棱鏡后，恰好在圓心O點(diǎn)發(fā)生全反射，再經(jīng)CD面反射后，從圓弧的F點(diǎn)射出，已知OA=a，OD=a，真空中的光速c，求：

①出射光線與法線夾角的正弦值．

②光在棱鏡中傳播的時(shí)間．


①作出光路圖如圖．

根據(jù)幾何關(guān)系可知，臨界角為 C=∠EOB=45°

根據(jù)全反射臨界角公式 sinC=

得：n==

又 OG=OD=×a=a，

根據(jù)幾何關(guān)系可知△OGF是直角三角形，則sinα==

根據(jù)折射定律得，n=．

解得，sinβ=．

②光在棱鏡中的傳播速度 v==．

由幾何知識(shí)得，光線傳播的長(zhǎng)度為 l=a+a+a．

光在棱鏡中傳播的時(shí)間 t==

答：

①出射光線與法線夾角的正弦值為．

②光在棱鏡中傳播的時(shí)間為．


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道，軌道平面與電場(chǎng)方向平行．a(chǎn)、b為軌道直徑的兩端，該直徑與電場(chǎng)方向平行．一電荷量為q（q＞0）的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為Na和Nb．不計(jì)重力，求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；                                                                                    

（2）質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．                                                                  

                                                                                        

                                                                                                                           

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，AC和BC兩輕繩共同懸掛一質(zhì)量為m的物體，若保持AC繩的方向不變，AC與豎直向上方向的夾角為60°，改變BC繩的方向，試求：                                                                                                  

（1）物體能達(dá)到平衡時(shí)，θ角的取值范圍；                                                                   

（2）θ在0～90°的范圍內(nèi)，BC繩上拉力的最大值和最小值．                                         

                                                                                                      

                                                                                                                                       

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，現(xiàn)有四條完全相同的垂直于紙面放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，橫截面分別位于一正方形abcd的四個(gè)頂點(diǎn)上，直導(dǎo)線分別通有方向垂直紙面向里、大小分別為Ia=1A，Ib=2A，Ic=3A和Id=4A的恒定電流，已知離通電長(zhǎng)導(dǎo)線相同距離的點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與電流大小成正比，忽略電流間的相互作用，若電流Ia在正方形的幾何中心O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T，則O點(diǎn)處實(shí)際的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向分別為（　　）

　 A． 2T，由O點(diǎn)垂直指向ab方向 B． 2T，由O點(diǎn)垂直指向ad方向

　 C． 10T，垂直紙面向里 D． 10T，垂直紙面向外

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一傾斜放置的傳送帶與水平面的傾角θ=37°，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以v=2m/s的速率順時(shí)針方向勻速運(yùn)行，M、N為傳送帶的兩個(gè)端點(diǎn)，MN兩點(diǎn)間的距離L=7m，N端有一離傳送帶很近的擋板P可將傳送帶上的物塊擋住，在傳送帶上的O處由靜止釋放一質(zhì)量為1kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊，木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．木塊由靜止釋放后沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，并與擋板P發(fā)生碰撞，已知碰撞時(shí)間極短，木塊B與擋板P碰撞前后速度大小不變，OM間距離L=3m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，傳送帶與輪子間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，不計(jì)輪軸處的摩擦．

（1）求木塊與擋板P第一次碰撞后所達(dá)到的最高位置與擋板P的距離．

（2）經(jīng)過足夠長(zhǎng)時(shí)間后，電動(dòng)機(jī)的輸出功率保持不變，求此輸出功率大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個(gè)簡(jiǎn)單的閉合電路由內(nèi)外兩部分電路構(gòu)成，已知內(nèi)電路的電源是一個(gè)化學(xué)電池，電池的正、負(fù)極附近分別存在著化學(xué)反應(yīng)層，反應(yīng)層中非靜電力（化學(xué)作用）把正電荷從電勢(shì)低處移到電勢(shì)高處，在這兩個(gè)地方，電勢(shì)會(huì)沿電流方向躍升，這樣整個(gè)閉合電路的電勢(shì)高低變化情況如圖所示，圖中各點(diǎn)位置的高低表示電路中相應(yīng)各點(diǎn)電勢(shì)的高低，D點(diǎn)的高度略低于C點(diǎn)．若增大外電路電阻R，則下列說法正確的是（　　）

　 A． A與D、C與B高度差的總和將變大

　 B． C、D兩點(diǎn)的高度差將變大

　 C． A、B兩點(diǎn)的高度差將變大

　 D． 正電荷從B處經(jīng)C、D移至A處，非靜電力做功減小了

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科目：高中物理 來源： 題型：


很多企業(yè)單位的大門都裝有自動(dòng)欄桿，某大門的自動(dòng)欄桿簡(jiǎn)易圖如圖所示，立柱從地面G到轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)高H=0.8m，欄桿從轉(zhuǎn)軸O到末端P長(zhǎng)L=6m，平時(shí)無(wú)車輛進(jìn)出，欄桿置于水平位置，左邊有門衛(wèi)室，AB為豎直墻，高h(yuǎn)=2m，BC為房屋寬，寬度b=6m，傾斜屋頂成45°，頂點(diǎn)為E．某天下雨，有水滴粘在欄桿上，當(dāng)啟動(dòng)自動(dòng)欄桿逆時(shí)針勻角速轉(zhuǎn)到豎直位置，欄桿突然停止，而粘在欄桿上的水滴由于慣性以欄桿停止前的瞬間速度水平飛出，發(fā)現(xiàn)從P點(diǎn)飛出的水滴恰好沿EC經(jīng)過E點(diǎn)．（不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2）求：

（1）欄桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的大�。�

（2）豎直墻AB與立柱GO之間的水平距離s．

（3）通過計(jì)算說明，欄桿上距離O點(diǎn)為l=2m的Q點(diǎn)處的水滴是否能落在傾斜屋頂BE上．

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科目：高中物理 來源： 題型：


在磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，讓長(zhǎng)為0.2m，電阻為1Ω的導(dǎo)體ab在金屬框上以6m/s的速度向右移動(dòng)，如圖所示．此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為                                                                                     V．如果R1=6Ω，R2=3Ω，其余部分電阻不計(jì)．則通過ab的電流大小為                                                                                    A．

                                                                                                   

                                                                                                                                    

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖是建筑工地常用的一種“深穴打夯機(jī)”，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)將夯桿從深坑提上來，當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)坑口時(shí)，兩個(gè)滾輪彼此分開，將夯桿釋放，夯桿只在重力作用下運(yùn)動(dòng)，落回深坑，夯實(shí)坑底，且不反彈．然后兩個(gè)滾輪再次壓緊，夯桿被提到坑口，如此周而復(fù)始．已知兩個(gè)滾輪邊緣的線速度恒為v=4m/s，滾輪對(duì)夯桿的正壓力FN=2×104N，滾輪與夯桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，夯桿質(zhì)量m=1×103kg，坑深h=6.4m，假定在打夯的過程中坑的深度變化不大可以忽略，取g=10m/s2．求：                                                                                                         

（1）夯桿被滾輪壓緊，加速上升至與滾輪速度相同時(shí)的高度；                                    

（2）每個(gè)打夯周期中，滾輪將夯桿提起的過程中，電動(dòng)機(jī)對(duì)夯桿所做的功；               

（3）每個(gè)打夯周期中滾輪與夯桿間因摩擦產(chǎn)生的熱量；                                            

（4）打夯周期．                                                                                                       

                                                                                                           

                                                                                                                                 

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