【題目】一半徑為R的半圓形玻璃磚，橫截面如圖所示．已知玻璃的全反射臨界角r(r＜)．與玻璃磚的底平面成(－r)角度、且與玻璃磚橫截面平行的平行光射到玻璃磚的半圓柱面上．經(jīng)柱面折射后，有部分光(包括與柱面相切的入射光)能直接從玻璃磚底面射出．若忽略經(jīng)半圓柱內(nèi)表面反射后射出的光，求底面透光部分的寬度．

【答案】

【解析】

試題光路圖如圖所示，沿半徑方向射入玻璃磚的光線，即光線①射到MN上時，根據(jù)幾何知識入射角恰好等于臨界角，即恰好在圓心O處發(fā)生全反射，光線①左側(cè)的光線，經(jīng)球面折射后，射到MN上的角一定大于臨界角，即在MN上發(fā)生全反射，不能射出，光線①右側(cè)的光線射到MN上的角小于臨界角，可以射出，如圖光線③與球面相切，入射角，從MN上垂直射出

根據(jù)折射定律可得

根據(jù)全反射定律，兩式聯(lián)立解得

根據(jù)幾何知識，底面透光部分的寬度

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,兩平行的光滑金屬導軌安裝在豎直面上,導軌間距為L、足夠長,下部條形勻強磁場的寬度為d,磁感應強度大小為B、方向與導軌平面垂直,上部條形勻強磁場的寬度為2d,磁感應強度大小為B0,方向平行導軌平面向下,在上部磁場區(qū)域的上邊緣水平放置導體棒(導體棒與導軌絕緣),導體棒與導軌間存在摩擦,動摩擦因數(shù)為μ。長度為2d的絕緣棒將導體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成“”型裝置,總質(zhì)量為m,置于導軌上,導體棒中通以大小恒為I的電流(由外接恒流源產(chǎn)生,圖中未圖出),線框的邊長為d(d<L),下邊與磁場區(qū)域上邊界重合。將裝置由靜止釋放,導體棒恰好運動到磁場區(qū)域的下邊界處返回,導體棒在整個運動過程中始終與導軌接觸并且相互垂直。重力加速度為g。求:

(1)裝置剛開始時導體棒受到安培力的大小和方向;

(2)裝置從釋放到開始返回的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q;

(3)線框第一次穿出下方磁場下邊時的速度;

(4)若線框第一次穿越下方磁場區(qū)域所需的時間為t,求線框電阻R。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在驗證牛頓第二定律的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打上的點計算出．

(1)當M與m的大小關系滿足________時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力

(2)一同學在做加速度與質(zhì)量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地確定出加速度a與質(zhì)量M的關系，應該作a與________的圖象．

(3)如圖實(a)所示為甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a－F圖線，說明實驗存在的問題是______________．

(4)乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a－F圖線如圖(b)所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量（_______________）取值不同？

(5)若圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（____）

A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態(tài)

C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2＝5∶1，電阻R＝20Ω，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關．原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時間t的變化關系如圖乙所示．現(xiàn)將S1接1、S2閉合，此時L2正常發(fā)光．下列說法正確的是(　　)

A. 輸入電壓u的表達式u＝20sin 50π V

B. 只斷開S2后，L1、L2均正常發(fā)光

C. 只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大

D. 若S1換接到2后，R消耗的電功率為0.8 W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一做直線運動的質(zhì)點的v2－x圖象如圖所示，則下列關于其運動情況的分析正確的是(　　)

A. 該質(zhì)點的初速度為4 m/s

B. 該質(zhì)點的加速度為5 m/s2

C. 該質(zhì)點2 s末的速度為5 m/s

D. 該質(zhì)點第3 s內(nèi)的位移為8.25 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b．當輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是（　�。�

A. 原、副線圈匝數(shù)之比為1：9

B. 原、副線圈匝數(shù)之比為9：1

C. 此時a和b的電功率之比為10：1

D. 此時a和b的電功率之比為1：10

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)打點計時器是利用__________(填“直流”或“交流”)電源進行的計時儀器,若電源頻率為50HZ,則它們每隔__________秒打一個點。

(2)在“研究勻變速直線運動”實驗中,某同學由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶,紙帶上每兩個計數(shù)點間還有四個點未畫出(兩計數(shù)點間時間T=0.1s).其中 S1=3.00cm,S2=6.50cm,S3=10.0cm, S4=13.50cm,S5=17.00cm,S6=20.50cm.實驗記錄的S1、S2、S3、S4、S5、S6六組數(shù)據(jù)中記錄有誤的數(shù)據(jù)是__________.(用數(shù)據(jù)前的符號表示,該數(shù)據(jù)不影響后面的計算結(jié)果)

(3)小車運動的加速度的大小是__________m/s2.(結(jié)果保留小數(shù)點后面兩位)

(4)利用以上數(shù)據(jù)可求得A點的瞬時速度大小為:__________m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】宇航員在某星球表面上固定了一個傾角為θ=37°的足夠長的斜面，他將一個質(zhì)量為m=2.0kg的小物塊彈射出去，使它從斜面底端以初速度υ0=9m/s沿斜面向上運動，并測量到當它運動了1.5s時速度恰好變?yōu)榱悖阎∥飰K和斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25，該星球半徑為R=1.2×l03km，sin37°=0.6，cos37°=0.8，試求：

（1）該星球表面的重力加速度？

（2）該星球的第一宇宙速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將一橫截面為扇形的物體放在水平面上，一小滑塊放在物體上，如圖除了物體與水平面間的摩擦力之外，其余接觸面的摩擦均可忽略不計，已知物體的質(zhì)量為、滑塊的質(zhì)量為，當整個裝置靜止時， 、接觸面的切線與豎直的擋板之間的夾角為θ。重力加速度為g。則下列選項正確的是

A. 物體對水平面的壓力大小為Mg

B. 物體受到水平面的摩擦力大小為mgtanθ

C. 滑塊與豎直擋板之間的彈力大小為

D. 滑塊對物體的壓力大小為

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