【題目】一半徑為R的透明球狀物體的橫截面如圖所示,圓弧CD內(nèi)表面鍍銀(含邊界),O為球心,A、BC、D是圓的四等分點.有一點光源S,發(fā)出的一條細(xì)光線射到B點,與DB的夾角為60°,經(jīng)折射后直接射到C點,從透明球狀物體射出后剛好可以回到S點,光在真空中的速度為c(為計算方便,取sinl5°0.25,答案值可用根式表示),試求

(1)透明物體的折射率n;

(2)光從S點發(fā)出到射回S點所需的總時間

【答案】12

【解析】

根據(jù)幾何關(guān)系求出光線在P點折射時的入射角和折射角,再根據(jù)光的折射定律即可求解折射率;根據(jù)幾何知識求出光線在正方形ABCD內(nèi)傳播的距離,由求出光在正方形ABCD中的傳播速度,再求在正方體中傳播的時間,再加上在正方體外傳播的時間即為所求;

解:(1)根據(jù)題意可作光路圖,如圖所示,光線在P點發(fā)生折射時,入射角為

折射角為

因此透明物體的折射率

2)連接AB,過SAB的垂線,由幾何關(guān)系可知:

光在透明物體中的速度:

光在透明物體外傳播所用的時間:

光透明物體中傳播所用的時間:

則光從S點發(fā)出射回到S點所經(jīng)歷的總時間為:

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】材料相同、質(zhì)量不同的兩滑塊,以相同的初動能分別在水平面上運(yùn)動直到停止,則

A. 質(zhì)量大的滑塊運(yùn)動時間長 B. 質(zhì)量小的滑塊運(yùn)動位移大

C. 質(zhì)量大的滑塊所受摩擦力的沖量小 D. 質(zhì)量小的滑塊克服摩擦力做功多

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),一半徑為R=0.45m的光滑半圓軌道MN和粗糙水平軌道PMM點相切,MN為圓弧軌道的直徑,O為圓心,一質(zhì)量為mA=1kg的物塊A(可視為質(zhì)點)水平向右運(yùn)動。與靜止在M點的質(zhì)量為mB=2kg的物塊B發(fā)生完全彈性碰撞,已知碰撞前瞬間物塊A的速度為v0=9m/s,碰撞后物塊A最終靜止在水平軌道的Q(圖中未標(biāo)出),物塊B脫離半圓軌道后也恰好落到Q處,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)碰撞后瞬間物塊B的速度大小;

(2)物塊和水平軌道之間的動摩擦因數(shù)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時,某實驗小組先用如圖(a)所示的實驗裝置,重物通過滑輪用細(xì)線拉小車,在小車和重物之間接一個不計質(zhì)量的微型力傳感器,位移傳感器(發(fā)射器)隨小車一起沿水平軌道運(yùn)動,位移傳感器(接收器)固定在軌道一端.實驗中力傳感器的拉力為F,保持小車(包括位移傳感器發(fā)射器)的質(zhì)量不變,改變重物重力重復(fù)實驗若干次,得到加速度與外力的關(guān)系如圖(b)所示.

1)小車與軌道的滑動摩擦力f=_____N

2)從圖象中分析,小車(包括位移傳感器發(fā)射器)的質(zhì)量為_____kg

3)該實驗小組為得到aF成正比的關(guān)系,應(yīng)將斜面的傾角θ調(diào)整到tanθ=_____

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為尋找磁生電現(xiàn)象,英國物理學(xué)家法拉第在1831年把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上(如圖所示),一個線圈A連接電池E和開關(guān)K,另一個線圈B閉合,并在其中一段直導(dǎo)線正下方放置一小磁針.閉合開關(guān)K前,小磁針靜止且與直導(dǎo)線平行.當(dāng)閉合開關(guān)K后,從上往下看

A. 小磁針沿順時針方向偏轉(zhuǎn)了一下,最終復(fù)原

B. 小磁針沿逆時針方向偏轉(zhuǎn)了一下,最終復(fù)原

C. 小磁針沿順時針方向偏轉(zhuǎn)了一下,并一直保持這種偏轉(zhuǎn)狀態(tài)

D. 小磁針沿逆時針方向偏轉(zhuǎn)了一下,并一直保持這種偏轉(zhuǎn)狀態(tài)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是氫原子的能級圖,一群處于n=4能級的氫原子發(fā)生躍遷,釋放出不同頻率的光子,利用這些光子照射逸出功為3.20eV的金屬鈣,則下列說法中正確的是

A. 隨能級n的增加氫原子能量減小

B. 電子發(fā)生躍遷時,可放出3種不同頻率的光

C. 釋放出最大頻率的光子照射金屬鈣,電子的最大初動能為12.75eV

D. 釋放出最大頻率的光子照射金屬鈣,發(fā)生光電效應(yīng)的遏止電壓為9.55V

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】光滑絕緣的水平桌面上方存在垂直桌面向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B俯視圖如圖所示。一個質(zhì)量為2m、電荷量為q的帶正電小球甲靜止在桌面上,另一個大小相同、質(zhì)量為m的不帶電小球乙,以速度v0沿兩球心連線向帶電小球甲運(yùn)動,并發(fā)生彈性碰撞。假設(shè)碰撞后兩小球的帶電量相同,忽略兩小球間靜電力的作用。則下列關(guān)于甲、乙兩小球碰后在磁場中的運(yùn)動軌跡,說法正確的是

A. 甲、乙兩小球運(yùn)動軌跡是外切圓,半徑之比為21

B. 甲、乙兩小球運(yùn)動軌跡是外切圓,半徑之比為41

C. 甲、乙兩小球運(yùn)動軌跡是內(nèi)切圓,半徑之比為21

D. 甲、乙兩小球運(yùn)動軌跡是內(nèi)切圓,半徑之比為41

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將打點計時器固定在鐵架臺上,用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可驗證機(jī)械能守恒定律。

1)供實驗選擇的重物有以下四個,應(yīng)選擇

A.質(zhì)量為10g 的砝碼

B.質(zhì)量為50g 的塑料球

C.質(zhì)量為200g 的木球

D.質(zhì)量為200g 的鐵球

2)安裝好實驗裝置,正確進(jìn)行實驗操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如下圖所示。紙帶的 端(選填)與重物相連。

3)上圖中O 點為打點起始點,且速度為零。選取紙帶上連續(xù)打出的點AB、CD、E、F、G 作為計數(shù)點,為驗證重物對應(yīng)O 點和F 點機(jī)械能是否相等,并使數(shù)據(jù)處理簡便,應(yīng)測量O、F 兩點間的距離h1________兩點間的距離h2

4)已知重物質(zhì)量為m,計時器打點周期為T,從O 點到F 點的過程中重物動能的增加量ΔEk= (用本題所給字母表示)。

5)某同學(xué)在實驗中發(fā)現(xiàn)重物增加的動能略小于減少的重力勢能,于是深入研究阻力對本實驗的影響。他測出各計數(shù)點到起始點O 的距離h,并計算出各計數(shù)點的速度v,用實驗測得的數(shù)據(jù)繪制出v2--h 圖線,如圖所示。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=98m/s2,由圖線求得重物下落時受到阻力與所受重力的百分比為 %(保留兩位有效數(shù)字)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在一勻強(qiáng)磁場中有三個帶電粒子,其中12為質(zhì)子,3α粒子(He)的徑跡。它們在同一平面內(nèi)沿逆時針方向做勻速圓周運(yùn)動,三者軌道半徑r1r2r3并相切于P點,設(shè)T、v、a、t分別表示它們做圓周運(yùn)動的周期、線速度、向心加速度以及各自從經(jīng)過P點算起到第一次通過圖中虛線MN所經(jīng)歷的時間,則( 。

A. T1T2T3 B. v1v2v3 C. a1a2a3 D. t1t2t3

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案