4．水下光源在水面上形成一個(gè)半徑為2m的圓形亮區(qū)，水的折射率為$\sqrt{2}$．試確定光源離水面的距離．為什么圓形亮區(qū)邊緣發(fā)生全反射？

分析 光由水傳播到水面時(shí)，透光面邊緣光剛好發(fā)生了全反射．根據(jù)折射率及數(shù)學(xué)知識(shí)，可求出光源離水面的距離；根據(jù)全反射條件，即可解釋．

解答 解：由題分析可知：圓形亮區(qū)邊緣光線發(fā)生剛好全反射，入射角恰好等于臨界角C．如圖所示．
由sinC=$\frac{1}{n}$
得：sinC=$\frac{1}{\sqrt{2}}$，
則C=45°
所以根據(jù)幾何知識(shí)得：光源位于水面下方 h=RcotC=2×cot45°=2m；
根據(jù)光的全反射條件可知，光從水中射向空氣，當(dāng)入射角大于或等于臨界角時(shí)，則會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，而在
圓形亮區(qū)邊緣的入射角恰好等于臨界角，從而發(fā)生全反射；
答：光源離水面的距離為2m，圓形亮區(qū)邊緣的入射角恰好等于臨界角．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要知道形成圓形亮區(qū)的原理，掌握光的折射率與臨界角的關(guān)系和光的全反射條件，結(jié)合幾何知識(shí)來求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直懸掛，在其下端掛一質(zhì)量為m的砝碼，然后從彈簧原長(zhǎng)處自靜止釋放砝碼，不計(jì)摩擦阻力．則（　�。�
A．砝碼的運(yùn)動(dòng)不是簡(jiǎn)諧振動(dòng)
B．砝碼最大加速度為2g
C．砝碼偏離平衡位置的最大位移為$\frac{2mg}{k}$
D．彈簧最大彈性勢(shì)能為$\frac{2{m}^{2}{g}^{2}}{k}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．一個(gè)靜止的質(zhì)點(diǎn)，在兩個(gè)互成銳角的恒力F1、F2作用下開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后撤掉其中的一個(gè)力，則質(zhì)點(diǎn)在撤力前后兩個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分別是（　　）
A．勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C．勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)D．勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．宇航員在地面附近以一定的初速度v0豎直上拋一個(gè)小球，經(jīng)時(shí)間t小球回落原處；若他在某未知星球表面以相同的初速度v0豎直上拋同一小球，發(fā)現(xiàn)需經(jīng)5t的時(shí)間小球才落回原處．已知地球表面附近的重力加速度g=10m/s2．現(xiàn)把兩個(gè)星球都處理成質(zhì)量分布均勻的球體，在不考慮未知星體和地球自轉(zhuǎn)和空氣阻力影響的情況下，試分析：
（1）該未知星球表面附近的重力加速度g′的大小？
（2）若已測(cè)得該未知星球的半徑和地球的半徑之比為$\frac{R_星}{R_地}=\frac{1}{4}$，求該星球的質(zhì)量與地球的質(zhì)量之比$\frac{M_星}{M_地}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy的第Ⅱ象限內(nèi)有互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E1=2500N/C，方向豎直向上；磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1×103T，方向垂直紙面向外；有一質(zhì)量m=1×10-2kg、電荷量q=4×10-5C的帶正電小球自P點(diǎn)沿水平線成45°角以v0=4m/s的速度射入復(fù)合場(chǎng)中，之后小球恰好垂直y軸進(jìn)入電場(chǎng)強(qiáng)度E2=2500N/C，方向豎直向下的第二個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中的第Ⅰ象限內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．求：
（1）O點(diǎn)到P點(diǎn)的距離s1；
（2）帶電小球經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)與O點(diǎn)的距離s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈繞與磁場(chǎng)方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為10Ω，外接一只電阻為90Ω的燈泡，不計(jì)電路的其他電阻，則（　　）
A．t=0時(shí)刻線圈平面處于中性面B．每秒鐘內(nèi)電流方向改變100次
C．燈泡兩端的電壓為22VD．0～0.01s時(shí)間內(nèi)通過燈泡的電量為0

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量mA=2mB，水平面光滑，當(dāng)燒斷細(xì)線后（原來彈簧被壓縮且不拴接），則下列說法正確的是（　�。�
A．彈開過程中A的速率小于B的速率
B．彈開過程中A的動(dòng)量小于B的動(dòng)量
C．A、B同時(shí)達(dá)到速度最大值
D．當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)兩物體同時(shí)脫離彈簧

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖所示，半徑為r的光滑圓管形軌道AB部分平直，BC部分是處于豎直平面內(nèi)半徑為R的半圓，r遠(yuǎn)小于R．有一質(zhì)量m，半徑比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圓管中：
（1）要求小球從C端出來，初速度v0至少多大？
（2）若小球的初速度速度為v0=6$\sqrt{gR}$，求小球?qū)鼙诘淖饔昧Γ?/div>

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．農(nóng)民在精選谷種時(shí)，常用一種叫“風(fēng)車”的農(nóng)具進(jìn)行分選．在同一風(fēng)力作用下，谷種和癟谷（空殼）都從洞口水平飛出，結(jié)果谷種和癟谷落地點(diǎn)不同，自然分開，M處是癟谷，N處是谷種，如圖所示．若不計(jì)空氣阻力，對(duì)這一現(xiàn)象，下列分析正確的是（　�。�
A．谷種飛出洞口時(shí)的速度比癟谷飛出洞口時(shí)的速度小些
B．谷種和癟谷飛出洞口后水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C．癟谷運(yùn)動(dòng)過程中加速度較小
D．癟谷從飛出洞口到落地所用的時(shí)間較長(zhǎng)

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