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【題目】如圖，一束水平光線透過容器射到液體內部的平面鏡上的O點，已知這種液體的折射率為。

（1）求這種液體的全反射臨界角。

（2）當平面鏡以過點垂直紙面的軸轉動時，為使光線能夠從液體表面射出，平面鏡與入射光的夾角的取值范圍應為多少？

【答案】（1）450（2）

【解析】

（1）已知折射率，根據臨界角公式sinC=1/n求得臨界角。
（2）由于平面鏡轉動方向未知，要分順時針和逆時針兩種討論。為使光線能夠從液體表面射出，光線射到液面時，入射角要小于臨界角，不能發(fā)生全反射。根據幾何關系求出反射光線轉過的角度，平面鏡轉過的角度等于反射光線轉過角度的一半，即可求得α的取值范圍。

（1）由題意得 sinC＝ ①
由①式得 C=45° ②
（2）光線從右上方射向液面時剛好發(fā)生全反射，光路如圖，由圖可知

2θ=90°+C=135°③
由③式得 α1＝90°θ＝90°＝22.5°④
光線從液面射出，必須滿足α＞22.5°⑤
光線從左上方射向液面時剛好發(fā)生全反射，光路如圖，由圖可知

2θ=90°-C=45°⑥
由⑥式得 α2=90°-θ=67.5°⑦
光線從液面射出，必須滿足α＜67.5°
則光線能從液體表面射出，α的取值范圍應為22.5°＜α＜67.5°⑧

練習冊系列答案
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【題目】霍爾效應廣泛應用于半導體材料的測試和研究中，例如應用霍爾效應測試半導體是電子型還是空穴型，研究半導體內載流子濃度的變化等．在霍爾效應實驗中，如圖所示，寬ab為1 cm、長ad為4 cm、厚ae為1.0×10－3cm的導體，沿ad方向通有3 A的電流，當磁感應強度B＝1.5 T的勻強磁場垂直向里穿過abcd平面時，產生了1.0×10－5V的霍爾電壓，(已知導體內定向移動的自由電荷是電子)則下列說法正確的是

A. 在導體的上表面聚集自由電子，電子定向移動的速率v＝×10－3m/s

B. 在導體的前表面聚集自由電子，電子定向移動的速率v＝×103m/s

C. 在其它條件不變的情況下，增大ad的長度，可增大霍爾電壓

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【題目】2018年12月12日，“嫦娥四號”以2.40km/s速度在地月轉移軌道上飛臨距月面129km處，此時發(fā)動機點火，約5min后發(fā)動機正常關機，“嫦娥四號”順利被月球捕獲，成為距月球表面100km的環(huán)月衛(wèi)星。若已知地球質量是月球質量的81倍，地球半徑為月球半徑的4倍，地球半徑，根據以上信息下列說法正確的是（ ）

A. 發(fā)動機點火后對“嫦娥四號”進行減速

B. “嫦娥四號”在環(huán)月軌道上的運行速度約為2.4km/s

C. “嫦娥四號”在環(huán)月軌道上的運行的加速度大小約為

D. “嫦娥四號”在環(huán)月軌道上的運行的加速度大小約為

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【題目】交通路口是交通事故的多發(fā)地，駕駛員到交通路口時應格外小心�，F有甲、乙汽車正沿同一平直馬路同向勻速行駛，甲車在前，乙車在后，它們行駛的速度均為v0＝9 m/s。當兩車快要到一十字路口時，甲車司機看到綠燈已轉換成黃燈，立即緊急剎車，乙車司機為了避免與甲車相撞也緊急剎車。已知甲車緊急剎車的加速度大小a1＝5 m/s2，乙車緊急剎車的加速度大小a2＝4.5 m/s2，乙車司機的反應時間Δt＝0.5 s(即乙車司機看到甲車剎車后0.5 s才開始剎車)，則：

（1）若甲車司機看到黃燈時車頭距離警戒線9 m，他采取上述措施能否避免闖紅燈？

（2）為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞，甲、乙兩車在行駛過程中應保持多大距離？

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【題目】如圖所示，在勻強磁場中豎直放置兩條足夠長的平行導軌，磁場方向與導軌所在平面垂直，磁感應強度大小B0＝0.40T，兩導軌間距L＝1.0m，導軌上端連接一阻值R＝2.0Ω的電阻和開關S，兩金屬棒a和b接入電路的電阻都為R＝2.0Ω，質量分別為ma＝0.040kg和mb＝0.020kg，它們與導軌接觸良好，并可沿導軌無摩擦地運動，若將b棒固定，開關S斷開，用一豎直向上的恒力F拉a棒，穩(wěn)定后a棒向上勻速運動，此時再釋放b棒，b棒恰能保持靜止。不計導軌電阻，取g＝10m/s2。

（1）求a棒向上勻速運動的速度v1和拉力F的大�。�

（2）若將a棒固定，開關S閉合，讓b棒自由下滑，求b棒滑行的最大速度v2；

（3）若將a棒和b棒都固定，開關S斷開，使磁感應強度從B0＝0.40T隨時間均勻增加，經△t＝0.10s后磁感應強度增大到B＝0.60T時，a棒受到的安培力大小F1＝0.15N，求兩棒間的距離h。

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A. 粒子在電場中運動的最短時間為

B. 射出粒子的最大動能為mv02

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D. t=時刻進入的粒子，從O點射出

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(1)求導體棒ab剛要到達EF時的加速度大小a1；

(2)求兩磁場邊界EF和MN之間的距離L；

(3)若在導體棒ab剛要到達MN時將恒力F0撤去，

求導體棒ab能繼續(xù)滑行的距離s以及滑行該距離s的過程中整個回路產生的焦耳熱Q．

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