【題目】一個(gè)半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示，玻璃的折射率n= ．
（i）一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達(dá)上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？
（ii）一細(xì)束光線在O點(diǎn)左側(cè)與O相距 R處垂直于AB從下方入射，求此光線從玻璃磚射出點(diǎn)的位置．

【答案】解：（i）根據(jù)全反射定律：sinC= ，

得：C=45°，

即臨界角為45°，如下圖：

由幾何知識(shí)得：d= ，

則入射光束在AB上的最大寬度為2d= R；

（ii）設(shè)光線在距離O點(diǎn) R的C點(diǎn)射入后，在上表面的入射角為α，由幾何關(guān)系和已知條件得：α=60°＞C

光線在玻璃磚內(nèi)會(huì)發(fā)生三次全反射，最有由G點(diǎn)射出，如圖：

由反射定律和幾何關(guān)系得：

OG=OC= R，

射到G點(diǎn)的光有一部分被反射，沿原路返回到達(dá)C點(diǎn)射出．

答：（i）一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達(dá)上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為 R；

（ii）一細(xì)束光線在O點(diǎn)左側(cè)與O相距 R處垂直于AB從下方入射，此光線從玻璃磚射出點(diǎn)的位置在O點(diǎn)左側(cè)或者右側(cè) R處．


【解析】由全反射定律求出臨界角，然后由幾何知識(shí)求出入射光束在AB上的最大寬度．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m的小車靜止在光滑的水平面上，在它的橫梁上用長(zhǎng)為1m的細(xì)線懸掛著質(zhì)量也為m的小球，開(kāi)始時(shí)給小球一個(gè)水平?jīng)_量，使小球獲得4m/s的水平速度向右運(yùn)動(dòng)．試求：（取g=10m/s2）

（1）小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度．
（2）小球上升的最大高度．
（3）小球第一次回到最低點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】人類在探索自然規(guī)律過(guò)程中總結(jié)了許多科學(xué)方法，如控制變量法、比值定義法、極限法、理想化物理模型法等，在下列研究中，可以用極限法是（ ）

A. 利用質(zhì)點(diǎn)來(lái)替代實(shí)際物體

B. 研究瞬時(shí)速度

C. 研究胡克定律

D. 探究加速度與力.質(zhì)量的關(guān)系

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在水平面上固定兩個(gè)相互緊靠的三角形斜面，將a、b、c三個(gè)小球從左邊斜面的頂點(diǎn)以不同的初速度向右水平拋出，落在斜面上時(shí)其落點(diǎn)如圖所示，小球a落點(diǎn)距水平面的高度最低．下列判斷正確的是（ ）

A.小球c的初速度最小
B.小球a的飛行時(shí)間最長(zhǎng)
C.小球c的整個(gè)飛行過(guò)程速度變化量最大
D.若減小小球a的初速度，其整個(gè)飛行過(guò)程速度變化量增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球A沿軌道滑下，離開(kāi)軌道末端（末端水平）時(shí)撞開(kāi)接觸開(kāi)關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時(shí)自由下落，改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個(gè)小球總是同時(shí)落地，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了A球在離開(kāi)軌道后（　�。�

A.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)
D.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的小球從空中由靜止下落，撞擊地面后立即反彈(撞擊時(shí)間忽略不計(jì))，反彈后的速度大小為撞擊前的.設(shè)豎直向下為運(yùn)動(dòng)的正方向，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力的大小保持不變.已知小球第一次下落的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，重力加速度g=10m/s2.求：

(1)小球開(kāi)始下落時(shí)距地面的高度h；

(2)小球受到空氣阻力的大小f；

(3)小球第一次撞地反彈上升過(guò)程中的加速度的大小a，并在圖中作出小球第一次撞地反彈上升過(guò)程中的v-t圖象.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ=37°，另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)．C點(diǎn)右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點(diǎn)靜止放置一木板，木板質(zhì)量M=1kg，上表面與C點(diǎn)等高．質(zhì)量為m=1kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從空中A點(diǎn)以v0=1.2m/s的速度水平拋出，恰好從圓弧軌道的B端沿切線方向進(jìn)入軌道．（忽略空氣阻力，取g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度vB；
（2）物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FC；
（3）若木板足夠長(zhǎng)，物塊在木板上滑動(dòng)滑動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用一根粗細(xì)均勻的電阻絲制成形狀相同、大小不同的甲、乙兩個(gè)矩形線框．甲對(duì)應(yīng)邊的長(zhǎng)度是乙的兩倍，二者底邊距離勻強(qiáng)磁場(chǎng)上邊界高度h相同，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，勻強(qiáng)磁場(chǎng)寬度d足夠大．不計(jì)空氣阻力，適當(dāng)調(diào)整高度h，將二者由靜止釋放，甲將以恒定速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．在矩形線框進(jìn)入磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，甲、乙的感應(yīng)電流分別為I1和I2 ， 通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量分別為q1和q2 ， 線框產(chǎn)生的熱量分別為Q1和Q2 ， 線框所受到的安培力分別是F1和F2 ， 則以下結(jié)論中正確的是（　　）

A.I1＞I2
B.q1=4q2
C.Q1=4Q2
D.F1=2F2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用圖1示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)．

（1）實(shí)驗(yàn)中，必要的措施是 ．
A.細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行
B.先接通電源再釋放小車
C.小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量
D.平衡小車與長(zhǎng)木板間的摩擦力
（2）他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)機(jī)器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖2所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫(huà)出）s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，則小車的加速度a=m/s2（要求充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù)），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB=m/s．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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