【題目】LED光源應(yīng)用越來越廣泛，高折射率材料對提高LED的性能有很好作用。如圖所示，現(xiàn)有一用高折射率材料制成的半球體，右側(cè)豎直面鍍銀，光源S就在其對稱軸上。從光源S發(fā)出的一束光射到球面上的P點，其中一部分光經(jīng)球面反射后恰能豎直向上傳播，另一部分光折射入半球體內(nèi)，經(jīng)右側(cè)鍍銀面第一次反射恰能沿原路返回，若球半徑R＝2cm，材料折射率n＝，真空中光速為c＝3.0×108m/s。求：

Ⅰ．光射到球面上P點時的入射角θ1；

Ⅱ．該光束從進入球面到第一次傳到鍍銀面的時間t。

【答案】Ⅰ．60°；Ⅱ．10－10s。

【解析】Ⅰ.光路如圖，P為入射點，Q為反射點，設(shè)光在P點的折射角為θ2，

由折射定律得：n＝sinθ1/sinθ2　

根據(jù)反射定律有：θ1＝θ3　

由題意知：θ2＋θ3＝90°　

解得：θ1＝60°，θ2＝30°　

Ⅱ.設(shè)PQ間距離為s，光在球體中的速度為v，由折射率和光速的關(guān)系有：n＝

由運動學(xué)公式得：s＝vt 　

由幾何關(guān)系得：s＝Rcosθ2

解得：t＝10－10s　

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用磁場可以約束帶電離子的軌跡，如圖所示，寬d=2cm的有界勻強磁場的橫向范圍足夠大，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里，B＝1T�，F(xiàn)有一束帶正電的粒子從O點以v＝2×106 m/s的速度沿紙面垂直邊界進入磁場。粒子的電荷量q＝1.6×10－19C，質(zhì)量m＝3.2×10－27kg。求：

(1)粒子在磁場中運動的軌道半徑r和運動時間t是多大？

(2)粒子保持原有速度，又不從磁場上邊界射出，則磁感應(yīng)強度最小為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩質(zhì)點沿同一直線同時運動，乙在前，甲在后，t＝0時刻二者相距的距離為d，其v－t圖象如圖所示。下列說法正確的是（ ）

A. 第2s末，甲的加速度方向發(fā)生改變

B. 0～3s內(nèi)，兩質(zhì)點的平均速度相同

C. 若d＝5m，甲、乙相遇兩次

D. 若d＝3m，甲、乙在t＝1.5s末第二次相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】磁流體發(fā)電的原理與霍爾效應(yīng)非常類似．如圖2所示，磁流體發(fā)電裝置的發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管道，管道的長為L、寬為d、高為h，上下兩面是絕緣板．前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板，兩導(dǎo)體板與開關(guān)S和定值電阻R相連．整個管道置于磁感應(yīng)強度大小為B、方向沿z軸正方向的勻強磁場中．管道內(nèi)始終充滿電阻率為ρ0的導(dǎo)電液體（有大量的正、負離子），且開關(guān)閉合前后，液體在管道進、出口兩端壓強差的作用下，均以恒定速率v0沿x軸正向流動，液體所受的摩擦阻力不變．

（1）求開關(guān)閉合前，M、N兩板間的電勢差大小U0；

（2）求開關(guān)閉合后，M、N兩板間的電勢差大小U；

（3）關(guān)于該裝置內(nèi)部能量轉(zhuǎn)化和各力做功，下列說法中正確的是（）

A.該發(fā)電機內(nèi)部由于電荷隨導(dǎo)電液體沿x軸方向運動，因此產(chǎn)生了垂直于x軸方向的洛倫茲力分量．這個力使電荷向側(cè)面兩板聚集，克服靜電力做功，形成電動勢，是電源內(nèi)部的非靜電力

B.閉合開關(guān)后，由于導(dǎo)電液體內(nèi)部產(chǎn)生了從M到N的電流，因此導(dǎo)電液體受到安培力的作用，安培力對流體做正功

C.雖然洛倫茲力不做功，但它的一個分量對電荷做正功，另一個分量對電荷做負功，以這兩個分量為媒介，流體的動能最終轉(zhuǎn)化為回路中的電能

D.為了維持流體勻速運動，管道兩端壓強差產(chǎn)生的壓力克服摩擦阻力和安培力做功，是整個發(fā)電機能量的來源

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一小球質(zhì)量m=1.0kg，通過長L=1.0m的輕質(zhì)細繩懸掛在距水平地面高H=3.1m的天花板上，現(xiàn)將小球往左拉開某一角度后釋放，結(jié)果細繩恰好在小球運動到最低點A時斷裂，小球飛出后恰好垂直撞在半圓環(huán)的B點，半圓環(huán)固定在水平地面上且與細繩在同一豎直面內(nèi)，O為半圓環(huán)的圓心，OB 與豎直線OC的夾角θ=30°，環(huán)的半徑.（空氣阻力不計，小球可視為質(zhì)點，g=10m/s2）

(1)求從繩斷裂到撞到B點小球運動時間;

(2)求細繩斷裂前瞬間對小球的拉力大小;

(3)求O點到A點的水平距離.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一個范圍足夠大、垂直紙面向里的勻強磁場中，用絕緣細線將金屬棒吊起，使其呈水平狀態(tài)．已知金屬棒長L＝0.1 m，質(zhì)量m＝0.05 kg，棒中通有I＝10 A的向右的電流，取g＝10 m/s2.

(1)若磁場的磁感應(yīng)強度B＝0.2 T，求此時金屬棒受到的安培力F的大小；

(2)若細線拉力恰好為零，求磁場的磁感應(yīng)強度B的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是遠距離輸電的示意圖，變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機的輸出電壓恒定，輸電線上損耗的功率為PR，變壓器原副線圈的電壓以及電流用圖中的量表示．則當(dāng)用戶用電處于高峰期時，下列說法正確的是（　　）

A. U2變大 B. PR增大 C. U4變大 D. I1變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的水平導(dǎo)體框架的寬度L=0.5m，電阻忽略不計，定值電阻R=2Ω。磁感應(yīng)強度B=0.8T的勻強磁場方向垂直于導(dǎo)體平面，一根質(zhì)量為m=0.2kg、有效電阻r=2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在框架上，該導(dǎo)體棒與框架間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，導(dǎo)體棒在水平恒力F=1.2N的作用下由靜止開始沿框架運動到剛開始勻速運動時，通過導(dǎo)體棒截面的電量共為q=2C，求：

(1)導(dǎo)體棒做勻速運動時的速度：

(2)導(dǎo)體種從開始運動到剛開始勻速運動這一過程中，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電熱.（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，空間某區(qū)域存在勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上(與紙面平行)，磁場方向垂直于紙面向里。紙面內(nèi)有兩個半徑不同的半圓在b點平滑連接后構(gòu)成一絕緣光滑環(huán)。一帶電小球套在環(huán)上從a點開始運動，發(fā)現(xiàn)其速率保持不變。則小球

A. 帶負電

B. 受到的洛倫茲力大小不變

C. 運動過程的加速度大小保持不變

D. 光滑環(huán)對小球始終沒有作用力

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