【題目】如圖所示,圓形的光學(xué)儀器(斜線陰影)內(nèi)有一個半徑為2R的圓形空腔,空腔左面?zhèn)缺谏嫌幸慌_激光器,可以沿空腔的直徑方向發(fā)出在真空中速度為c的激光束。空腔中放置了一個比空腔略。ò霃娇梢暈2R)的折射率為2的透明圓柱狀光學(xué)材料,光學(xué)材料的圓心在空腔的圓心O點,并且材料中被挖掉了一塊半徑為R的截面為半圓形的柱體(圓心和O點重合),挖掉的部分為真空。(反射與折射在同一界面時只考慮折射)

①求激光從發(fā)出到照射到空腔壁的時間。

②激光器始終開啟,若光學(xué)材料圍繞空腔圓心O點順時針轉(zhuǎn) 900,空腔壁上能被激光照射到的圓弧長度為多少?(只考慮折射光線照射的圓弧長度)

【答案】(1) (2)

【解析】(1)光在半圓真空中的傳播時間為

介質(zhì)中光速為 傳播距離為3R;

介質(zhì)中傳播時間為:

傳播的總時間

(2)在O處,光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),發(fā)生全反射的臨界角為C,則sinC=1/n

解得C=300,

所以照射的弧長范圍為

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】如圖甲所示,電阻不計且間距為L=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,上端連接阻值為R=2Ω的電阻,虛線OO′下方有垂直于導(dǎo)軌平面向內(nèi)的勻強磁場,F(xiàn)將質(zhì)量為m=0.3kg、電阻不計的金屬桿abOO′上方某處由靜止釋放,下落過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸且始終水平。在金屬桿ab下落0.3m的過程中,其加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示。已知ab進入磁場時的速度v0=2.0m/s,取g=10m/s2.則下列說法正確的是

A. 進入磁場后,金屬桿ab中電流的方向由ab

B. 勻強磁場的磁感應(yīng)強度為2.0T

C. 金屬桿ab下落0.3m時,其速度為1.0m/s

D. 金屬桿ab下落0.3m的過程中,R上產(chǎn)生的熱量為0.75J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲為某同學(xué)研究自感現(xiàn)象的實驗電路圖,用電流傳感器顯示各時刻通過線圈L的電流。電路中電燈的電阻R1=6.0 Ω,定值電阻R=2.0 Ω,AB間電壓U=6.0 V。開關(guān)S原來閉合,電路處于穩(wěn)定狀態(tài),在t1=1.0×10-3 s時刻斷開開關(guān)S,此時刻前后電流傳感器顯示的電流隨時間變化的圖線如圖乙所示。則線圈L的直流電阻 RL=____;斷開開關(guān)后通過電燈的電流方向為____(選填“向左”或“向右”);在t2=1.6×10-3 s時刻線圈L中的感應(yīng)電動勢的大小為____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從離地高20 m 處水平拋出一個石塊,測得其落地時的速度大小為25m/s.若不計空氣阻力,g10 m/s2.求:

(1) 石塊從拋出到落地的時間

(2) 石塊拋出時的速度;

(3)石塊落地時的速度方向。

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【題目】如圖所示,一光滑的半徑為R的半圓形軌道放在水平面上一個質(zhì)量為m的小球以某一速度沖上軌道,當(dāng)小球?qū)⒁獜能壍揽陲w出時,通過傳感測得軌道所受的壓力為0.5 mg.則:

(1)小球在B點的速度是多少?

(2)小球落地點CB處的水平距離是多少?

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【題目】如圖所示,PQMNCDEF為兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L.PQ、MN、CD、EF為相同的弧形導(dǎo)軌;QM、DE為足夠長的水平導(dǎo)軌.導(dǎo)軌的水平部分QMDE處于豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B.a、b為材料相同、長都為L的導(dǎo)體棒,跨接在導(dǎo)軌上.已知a棒的質(zhì)量為3m、電阻為R,b棒的質(zhì)量為m、電阻為3R,其它電阻不計.金屬棒ab都從距水平面高度為h的弧形導(dǎo)軌上由靜止釋放,分別通過DQ、EM同時進入勻強磁場中,a、b棒在水平導(dǎo)軌上運動時不會相碰.若金屬棒a、b與導(dǎo)軌接觸良好,且不計導(dǎo)軌的電阻和棒與導(dǎo)軌的摩擦.

(1)金屬棒b向左運動速度減為0時金屬棒a的速度多大?

(2)金屬棒a、b進入磁場后,如先離開磁場的某金屬棒在離開磁場前已勻速運動,此棒從進入磁場到勻速運動的過程電路中產(chǎn)生的焦耳熱多大?

(3)從兩棒達到水平導(dǎo)軌至金屬棒b向左運動速度減為0時兩棒運動總路程?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)在“研究平拋物體運動”的實驗中,可以描繪平拋物體運動軌跡和求物體的平拋初速度。實驗簡要步驟如下:

A.讓小球多次從______________位置上滾下,記下小球穿過卡片孔的一系列位置;

B.安裝好器材,注意斜槽末端水平和平板豎直,記下斜槽末端O點和過O點的豎直線,檢測斜槽末端水平的方法是____________________________________。

C.測出曲線上某點的坐標(biāo)x 、y ,用v0 = ____________,算出該小球的平拋初速度,實驗需要對多個點求v0的值,然后求它們的平均值。

D.取下白紙,以O(shè)為原點,以豎直線為軸建立坐標(biāo)系,用平滑曲線畫平拋軌跡。

上述實驗步驟的合理順序是____________只排列序號即可)。

(2)如圖所示,在“研究平拋物體運動”的實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長L=1.25cm。若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為vo=______(用L、g表示),其值是_____(取g=9.8m/s2 ),小球在b點的速率是______。

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【題目】如圖甲分子固定在坐標(biāo)原點 O,乙分子位于 x 軸上,甲分子對乙分子的作用 力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示,F>0 為斥力,F<0 為引力,a、b、c、 d x 軸上四個特定的位置,現(xiàn)把乙分子從 a 處由靜止釋放,則( )

A. 乙分子從 a b 做加速運動, b c 做減速運動

B. 乙分子由 a c 做加速運動, 到達 c 時速度最大

C. 乙分子由 a b 的過程中, 兩分子間的分子勢能一直減少

D. 乙分子由 b d 的過程中,兩分子間的分子勢能一直增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組欲測定一塊電池的電動勢E和內(nèi)電阻r。

(1)用多用電表粗略測定該電池電動勢E。在操作無誤的情況下,多用電表表盤示數(shù)如圖,該電池電動勢E大小為________V。

(2)用電壓表V、電阻箱R、R0=45Ω的定值電阻、開關(guān)S、若干導(dǎo)線和該電池組成如圖所示的電路,精確測定該電池電動勢E和內(nèi)電阻r。

(ⅰ)根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將實物圖連接成完整電路________

(ⅱ)閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱阻值R,讀出電壓表V相應(yīng)示數(shù)U。該學(xué)習(xí)小組測出多組R、U數(shù)據(jù),計算出相應(yīng)的的值,用描點作圖法作出了如上圖所示圖線,從圖線中可知電源電動勢E________V;電源內(nèi)阻r=________Ω。

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