【題目】一塊用玻璃制成的透明柱體,其橫截面如圖所示,ab是半徑為R的圓弧ac邊與cb邊垂直,aoc=60°.一束寬度等于ac邊的平行光線垂直于ac邊射入(c點(diǎn)沒(méi)有射入光線),先后到達(dá)abcb界面,abcb界面的外表面都只有一部分是亮的,其余部分是暗的,ab界面外表面亮著部分的弧長(zhǎng)為,不考慮界面的多次反射,求:

i)玻璃的折射率n

bc界面外表面亮著部分的長(zhǎng)度

【答案】i)玻璃的折射率是2;

bc界面外表面亮著部分的長(zhǎng)度是(1-R

【解析】

i)作出光路圖如圖所示,設(shè)全反射臨界角為C,只有圖中bd部分的外表面是亮的,弧長(zhǎng)為

則由:C=30°

sinC=

n=2

)從a入射的光到f點(diǎn)經(jīng)過(guò)全反射后恰好射到b點(diǎn)

入射到d點(diǎn)的光經(jīng)過(guò)全反射后射到g點(diǎn),由幾何知識(shí)可得Og=R

經(jīng)過(guò)圓弧fd反射的光射到cb部分的gb段,其入射角小于全反射臨界角,有光線射出;經(jīng)過(guò)圓弧db

射的光射到cb部分的Og段,其入射角大于全反射臨界角,無(wú)光線射出,所以cb段的外表面是亮的部

分的長(zhǎng)度為s=1-R

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,光滑軌道ABCD由傾斜軌道AB、水平軌道BC和半徑為R的豎直半圓形軌道CD組成。質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)由靜止釋放,沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為2mg,已知重力加速度為g,小球自傾斜軌道進(jìn)入水平軌道無(wú)機(jī)械能損失,下列說(shuō)法正確的是( 。

A. 在最高點(diǎn)D,小球的向心加速度大小為2g

B. 在最低點(diǎn)C,小球?qū)壍缐毫?/span>7mg

C. 為了保證小球能通過(guò)最高點(diǎn)D,小球釋放點(diǎn)相對(duì)于BC軌道的高度不能大于

D. 若提高釋放點(diǎn)的高度,小球在C、D兩點(diǎn)對(duì)軌道的壓力差恒為6mg

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的沖擊擺裝置,是高中物理專用實(shí)驗(yàn)儀器,主要用于研究物體的完全非彈性碰撞及測(cè)定鋼球的速度等實(shí)驗(yàn).其原理是利用彈簧槍發(fā)射鋼球,將鋼球水平打入靜止擺塊左側(cè)的小洞并停在里面,時(shí)間極短,擺塊(內(nèi)含鋼球)向右擺動(dòng),推動(dòng)指針,指針擺過(guò)的最大角度即為擺塊的最大擺角.已知擺塊質(zhì)量為M=80g,鋼球質(zhì)量為m=8.4g,直徑d=12.7mm,彈簧槍水平發(fā)射鋼球的速度有三檔。

(1)某實(shí)驗(yàn)小組利用平拋規(guī)律測(cè)量彈簧槍全部三檔的發(fā)射鋼球速度,先將擺塊移開(kāi),發(fā)射后鋼球做平拋運(yùn)動(dòng),測(cè)得三次實(shí)驗(yàn)中鋼球的水平位移如下表所示,并通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出了13檔鋼球的發(fā)射速度,請(qǐng)你估算v2的大小___________。

(2)設(shè)鋼球打進(jìn)擺塊的初速度為υ0,如果鋼球和擺塊系統(tǒng)的動(dòng)量和能量守恒,則鋼球打進(jìn)擺塊后系統(tǒng)的機(jī)械能與打進(jìn)前瞬間的比值為___________ (設(shè)擺塊初始位置的重力勢(shì)能為0)

A B C1 D

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的xOy坐標(biāo)系中,x軸上固定一個(gè)點(diǎn)電荷Q,y軸上固定一根光滑絕緣細(xì)桿(細(xì)桿的下端剛好在坐標(biāo)原點(diǎn)O處),將一個(gè)套在桿上重力不計(jì)的帶電圓環(huán)(視為質(zhì)點(diǎn))從桿上P處由靜止釋放,圓環(huán)從O處離開(kāi)細(xì)桿后恰好繞點(diǎn)電荷Q做圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是( )

A. 圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中,速度可能先增大后減小

B. 圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中,加速度可能先增大后減小

C. 增大圓環(huán)所帶的電荷量,其他條件不變,圓環(huán)離開(kāi)細(xì)桿后仍然能繞點(diǎn)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)

D. 將圓環(huán)從桿上P的上方由靜止釋放,其他條件不變,圓環(huán)離開(kāi)細(xì)桿后仍然能繞點(diǎn)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖1是研究某光電管發(fā)生光電效應(yīng)的電路圖,當(dāng)用頻率為的光照射金屬K時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)光電管兩端電壓U,測(cè)量對(duì)應(yīng)的光電流,繪制了如圖2I-U圖象。當(dāng)用頻率為的光照射金屬K時(shí),光電子的最大初動(dòng)能=________________。已知電子所帶電荷量為e,圖象中、及普朗克常量h均為已知量。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】2018年5月和12月,我國(guó)分別成功地將探月工程的鵲橋號(hào)中繼星和嫦娥四號(hào)登月探測(cè)器發(fā)射升空。鵲橋號(hào)中繼星是世界首顆運(yùn)行于地月拉格朗日L2點(diǎn)的通信衛(wèi)星,為在月球背面工作的 嫦娥四號(hào)登月探測(cè)器提供地月間的中繼通信。該L2點(diǎn)位于地球和月亮連線的延長(zhǎng)線上,如圖所示,鵲橋號(hào)在該點(diǎn)消耗很少燃料就可較長(zhǎng)期地與月球同步繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。嫦娥四號(hào)登月探測(cè)器軟著陸月球背面,更深層次地探測(cè)月球地質(zhì)、資源等方面的信息。請(qǐng)根據(jù)上述信息和你所掌握的物理知識(shí),確定下列敘述中正確的是

A. 地球?qū)o橋號(hào)的萬(wàn)有引力作用可忽略不計(jì)

B. 以同樣的速度爬上相同的坡道,探測(cè)器在月球上將比在地球上消耗更大的功率

C. 相對(duì)月面靜止的探測(cè)器繞地球運(yùn)行的向心加速度比鵲橋號(hào)的向心加速度小

D. 在降落到月面的過(guò)程中,探測(cè)器和月球系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖為氫原子的能級(jí)圖,氫原子從某一能級(jí)躍遷到的能級(jí),輻射出能量為2.55 eV的光子。

(1)最少要給基態(tài)的氫原子提供__________的能量,才能使它輻射上述能量的光子?

(2)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b、c、d為一邊長(zhǎng)為l的正方形的頂點(diǎn),電荷量均為qq<0)的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別固定在a、c兩點(diǎn),靜電力常量為k,不計(jì)重力。下列說(shuō)法正確的是

A. 過(guò)b、d點(diǎn)的直線位于同一等勢(shì)面上

B. b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

C. 在兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中,a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)最低

D. b點(diǎn)從靜止釋放的電子,到達(dá)d點(diǎn)時(shí)速度為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,MN、PQ是水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上下邊界,磁場(chǎng)寬度為L.一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正方形導(dǎo)線框(L>2a)從磁場(chǎng)上方下落,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中上下兩邊始終與磁場(chǎng)邊界平行.線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象如右圖所示,則線框從磁場(chǎng)中穿出過(guò)程中線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象可能是以下的哪一個(gè)( )

A. B.

C. D.

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